肼—空气燃料电池.doc

肼空气燃料电池22（14分）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。（1）N2H4与NH3有相似的化学性质，如：与酸能反应。写出肼的电子式_。写出肼与盐酸反应的离子方程式_。已知肼（H2NNH2）和甲胺（CH3NH2）都是含18个电子的分子。分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发，写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式（至少写两个）：_。肼分子中氢原子被烃基取代后的产物叫肼的衍生物，分子式为C2H8N2的同分异构体中属肼的衍生物的共有_种，请任意写出其中一种的结构简式_。（2）已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是_。（3）肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时： 正极的电极反应式是_。 负极的电极反应式是_。（4）下图是一个电化学过程示意图。锌片上发生的电极反应是_。假设使用肼空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气_L（假设空气中氧气体积含量为20%）（5）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是_。22（共14分） （1）（1分） N2H4+H+N2H5+或N2H4+2H+N2H62+（1分）CH3CH3、CH3OH、CH3F（写出其中任意两个给2分，如只写对1个给1分）3（1分） CH3HNNHCH3 H2NNHCH2CH3 H2NNH（CH3）2（写出其中任意1个给2分）。（2）N2H4（1）+O2（g）N2（g）+2H2O（1）；H624kJ/mol（2分） （3）O2+2H2O+4e4OH（1分） N2H4+4OH4e4H2O+N2（1分） （4）Cu2+2eCu（1分） 112（1分）（5）ClO+2NH3N2H4+Cl+H2O（1分）10（2006年揭阳市高考化学综合测试题22）（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，320gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是_。（2）肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是_。负极的电极反应式是_。（3）下图是一个电化学过程示意图。锌片上发生的电极反应是_。假设使用肼空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气_L（假设空气中氧气体积含量为20%）（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是_。解析：（1）注意32克N2H4为1mol，注意H应与方程式的计量数相对应，如N2H4（1）+O2（g）N2（g）+2H2O（1）；H624kJ/mol （2）肼空气燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。故电极反应为：（正极）O2+2H2O+4e4OH ，（负极）N2H4+4OH4e4H2O+N2（3）此图为电解装置，铜片为阳极，锌片为阴极。锌片上发生的电极反应是Cu2+2eCu 铜片减少128g，即转移电子4mol 根据O2+2H2O+4e4OH计算得，需要氧气1mol，转化为空气则需要112L。（4）依据氧化还原反应的规律，得到ClO+2NH3N2H4+Cl+H2O答案：（1）N2H4（1）+O2（g）N2（g）+2H2O（1）；H624kJ/mol（2）O2+2H2O+4e4OH ； N2H4+4OH4e4H2O+N2（3）Cu2+2eCu 112（4）ClO+2NH3N2H4+Cl+H2O22（12分）（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是_。（2）肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时： 正极的电极反应式是_。 负极的电极反应式是_。（3）下图是一个电化学过程示意图。锌片上发生的电极反应是_。假设使用肼空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气_L（假设空气中氧气体积含量为20%）（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是_。22（共12分，每空2分） （1）N2H4（1）+O2（g）N2（g）+2H2O（1）；H624kJ/mol （2）O2+2H2O+4e4OH N2H4+4OH4e4H2O+N2 （3）Cu2+2eCu 112 （4）ClO+2NH3N2H4+Cl+H2O22（8分）肼（N2H4）空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。（1）肼空气燃料电池放电时，负极的电极反应式是_，正极的电极反应式是_。（2）