Question

肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性液體，其燃燒熱較大且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境無污染，故可以用作火箭燃料．
（1）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．該電池放電時，通入肼的一極為

負(fù)極

極，該極的電極反應(yīng)式是

N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂ ↑+4H₂O

，電池工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH將

減小

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）肼用亞硝酸氧化可生成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977．寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

N₂H₄+HNO₂=NH₃+2H₂O

．
（3）肼和四氧化二氮作火箭推進(jìn)劑，兩者反應(yīng)產(chǎn)物是氮氣和水．當(dāng)反應(yīng)生成28.0kg還原產(chǎn)物時，計算參加反應(yīng)的肼的質(zhì)量 （寫出計算過程）

64kg

．

Answer 1

分析：（1）肼--空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，工作時，負(fù)極上肼失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)原電池總反應(yīng)式可判斷溶液pH的變化；
（2）氮的氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977，則氮氫原子個數(shù)比=

43×0.977

14

：

43×0.023

1

=3：1，所以該氫化物是NH₃，肼和亞硝酸反應(yīng)生成氨氣和水；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式，根據(jù)還原產(chǎn)物和肼的關(guān)系式進(jìn)行計算．

解答：解：（1）肼--空氣燃料電池是一種堿性燃料電池工作時，負(fù)極上肼失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O，電池總反應(yīng)式為N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O，由總反應(yīng)式可知，反應(yīng)生成水，OH^-濃度減小，則pH減小，
故答案為：負(fù)極，N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O，減��；
（2）氮的氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977，則氮氫原子個數(shù)比=

43×0.977

14

：

43×0.023

1

=3：1，所以該氫化物是NH₃，肼和亞硝酸反應(yīng)生成氨氣和水，所以其反應(yīng)方程式為：N₂H₄+HNO₂=NH₃+2H₂O，
故答案為：N₂H₄+HNO₂=NH₃+2H₂O；
（3）肼和四氧化二氮反應(yīng)生成氮氣和水，反應(yīng)方程式為：2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O，該反應(yīng)中有

1

3

氮氣是還原產(chǎn)物，所以該反應(yīng)中肼和還原產(chǎn)物的關(guān)系式為：2N₂H₄---N₂
，設(shè)肼的質(zhì)量是x，
2N₂H₄---N₂
64          28
x      28kg
x=

64×28kg

28

=64kg，
答：參加反應(yīng)的肼的質(zhì)量64kg．

點評：本題考查原電池原理、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算，難度中等，注意（3）題中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氮氣，為易錯點．