Question

【題目】聯氨（N2H4）是一種綠色環(huán)保的還原劑，其氧化產物為氮氣。

(1) 合成聯氨的有關反應如下：

NH3(g)＋NaClO(aq)=NH2Cl(l)＋NaOH(aq) ΔH1＝－67.45 kJ·mol－1

NH2Cl(l)＋NaOH(aq)＋NH3(g)=N2H4(l)＋NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH2＝－195.32 kJ·mol－1

反應2NH3(g)＋NaClO(aq)=N2H4(l)＋NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝________kJ·mol－1。

（2） 聯氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似，寫出聯氨與過量鹽酸反應的離子方程式：________。

（3） 聯氨—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。該電池放電時，負極的電極反應式是__________。

（4） 若用此堿性燃料電池作電源，電解AgNO3溶液，電解方程式為_________；若陰極析出5.40g金屬銀，則聯氨—空氣燃料電池中至少通入標準狀況下空氣體積________mL（假設空氣中氧氣體積分數為20%）

Answer 1

【答案】－262.77 N2H4+4OH4e=4H2O+N2↑ 1400

【解析】

（1）①NH3(g)+NaClO(aq)═NH2C1(l)+NaOH(aq) △H1=67.45kJmol1

②NH2Cl(l)+NaOH(aq)+NH3(g)═N2H4(l)+NaCl(aq)+H2O(l) △H2=195.32kJmol1

根據蓋斯定律，①+②可得反應2NH3(g)+NaClO(aq)═N2H4(l)+NaCl(aq)+H2O(l) △H=(67.45kJmol1)+( 195.32kJmol1) =262.77kJmol1；

（2）由于聯氨是二元堿，因此聯氨與過量鹽酸反應生成為N2H6Cl2；則反應的離子方程式為；

（3）肼一空氣燃料堿性電池中，負極上肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣，電極反應式為：N2H4+4OH4e=4H2O+N2↑；

（4）電解AgNO3溶液，因氧化性：Ag+>H+，故Ag+在陰極發(fā)生反應，電解總反應方程式為：；陰極發(fā)生反應：Ag++e-=Ag，陰極析出5.4g金屬銀（即），轉移電子為0.05mol，原電池中正極發(fā)生反應：O2+2H2O+4e-=4OH-，需消耗氧氣的物質的量為0.0125mol，其在標況下的體積為0.0125mol×22.4L/mol=0.28L，需通入標況下的空氣體積為。