Question

肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性液體，用作火箭燃料．
（1）肼-空氣燃料電池是一種清潔的堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液．該電池放電時(shí)，在負(fù)極反應(yīng)的是

 

（填化學(xué)式）；正極的電極反應(yīng)式是

 

（2）右圖是一個(gè)電化學(xué)裝置示意圖．用肼--空氣燃料電池做此裝置的電源．
①如果A為含有鋅、銀、金、等雜質(zhì)的粗銅，B為純銅，C為CuSO₄．通電一段時(shí)間后，A極質(zhì)量的減少將

 

B極質(zhì)量的增加（填“等于”或“大于”或小于）．
②如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是氯化鈉溶液，則若要制得11.2升Cl₂氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），該燃料電池理論上需消耗

 

 mol N₂H₄．

Answer 1

分析：（1）燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2））①根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒分析；
②根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算氣體的物質(zhì)的量和肼的質(zhì)量關(guān)系．

解答：解：（1）作為燃料電池時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液，N₂H₄失去電子被氧化生成N₂，電極反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）①陽極上金屬鋅、銅都失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)而析出銅，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，A電極上質(zhì)量減少的量大于B極質(zhì)量增加的量，故答案為：大于；    
 ②生成11.2L氯氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

×2=1mol，根據(jù)串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子守恒知，消耗肼的質(zhì)量=

1mol

4

=0.25 mol，
故答案為：0.25．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池和電解池原理，涉及電極反應(yīng)式的書寫、離子放電順序等知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性分析．