Question

中國的載人飛船“神舟”七號2008年9月25日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空．
已知：肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是具有強(qiáng)還原性的液體化合物，主要用作火箭和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料部分．
（1）已知在25℃、101kPa時(shí)，32.0g N₂H₄地在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)�，放出熱�?24kJ，N₂H₄完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：

 

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（2）肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．肼-空氣燃料電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式是

 

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（3）右圖是一個(gè)電化學(xué)過程示意圖．
①鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)是

 

②假設(shè)使用肼一空氣燃料電池作為本過程中的電源，當(dāng)銅片的質(zhì)量減少128g時(shí)該燃料電池理論上需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣

 

L（假設(shè)空氣中氧氣體積含量為20%）．
（4）傳統(tǒng)制備肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液．該反應(yīng)的離子方程式為：

 

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Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池,熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）32gN₂H₄的物質(zhì)的量=

32g

32g/mol

=1mol，1molN₂H₄地在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)�，放出熱�?24kJ，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式；
（2）燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）該裝置是電解池，銅作陽極，鋅作陰極，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算；
（4）NaClO氧化NH₃生成肼和氯化鈉．

解答： 解：（1）32gN₂H₄的物質(zhì)的量=

32g

32g/mol

=1mol，1molN₂H₄地在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)�，放出熱�?24kJ，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol，
故答案為：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol；
（2）肼--空氣堿性燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，電極反應(yīng)式為N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O；
（3）①該裝置是電解池，銅作陽極，鋅作陰極，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，鋅上電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-═Cu，溶解銅時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

128g

64g/mol

×2=4mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等知，消耗空氣的體積=

4mol 4

20%

×22.4L/mol=112L，
故答案為：Cu²⁺+2e^-═Cu；112；
（4）制備肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液，反應(yīng)為NaClO+2NH₃═N₂H₄+H₂O+NaCl，故答案為：NaClO+2NH₃═N₂H₄+H₂O+NaCl．

點(diǎn)評：本題考查了原電池和電解池原理、熱化學(xué)方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)等知識點(diǎn)，明確原電池和電解池原理的內(nèi)涵、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，書寫電極反應(yīng)式要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性，難度中等．