Question

20．肼（N₂H₄）又稱聯氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料．
（1）101kPa時，32.0g N₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624kJ （25℃），N₂H₄完全燃燒反應的熱化學方程式是N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol；
（2）肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20%～30%的KOH溶液．肼-空氣燃料電池放電時其電極反應式分別為：正極O₂+2H₂O+4 e^-=4OH^-，負極N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O；
（3）如圖是一個電化學過程示意圖：鋅片上發生的電極反應是Cu²⁺+2e^-=Cu，
（4）傳統制備肼的方法是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液，該反應的離子方程式是ClO^-+2NH₃=N₂H₄+Cl^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據肼和反應熱的關系計算出其燃燒熱，并寫出其相應的熱化學方程式；
（2）燃料電池中，負極上投放的是燃料，負極上燃料失電子發生氧化反應；
（3）和電源的負極相連的電極是陰極，該電極上發生得電子的還原反應；
（4）NaClO氧化NH₃得到肼，次氯酸根離子被還原為氯離子．

解答 解：（1））32.0g肼的物質的量為1mol，1molN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣放出熱量624kJ，所以其熱化學反應方程式為：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol；
（2）燃料電池中，負極上投放的是燃料，負極上燃料失電子發生氧化反應，在堿性環境下的反應式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑；
（3）金屬鋅和電源的負極相連，是陰極，該電極上發生得電子的還原反應Cu²⁺+2e^-=Cu；故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（4）NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液，該反應的離子方程式是ClO^-+2NH₃=N₂H₄+Cl^-+H₂O，故答案為：ClO^-+2NH₃=N₂H₄+Cl^-+H₂O．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫、氧化還原反應、原電池和電解池原理，屬于綜合知識的考查，難度中等．