Question

肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水，用作火箭燃料．
（1）写出肼与一氧化氮反应的化学方程式

N₂H₄+2NO=2N₂+2H₂O

．
（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．该电池放电时，电极反应式：负极

N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O

．
（3）如图是一个电化学装置示意图．用肼--空气燃料电池做此装置的电源．
①如果A为含有铁、银、金、碳等杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO₄溶液．通电一段时间后，

阴

极的质量增大．（填“阴极”、“阳极”）．
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是CuSO₄溶液，阳极的电极反应式是

2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺（或4OH^--4e^-=O₂+2H₂O）

．若产生1mol气体则消耗肼为

32

g．

Answer 1

分析：（1）根据反应物和生成物及质量守恒的角度来书写化学方程式；
（2）从作为燃料电池时，负极发生氧化反应的角度可知N₂H₄被氧化生成N₂；
（3）①从电解时的两极上的变化分析，阴极上发生还原反应，析出铜，质量增大；
②从电解硫酸铜溶液两极上的变化，结合离子的放电顺序分析，根据电极反应式计算气体的物质的量和肼的质量关系．

解答：解：（1）N₂H₄具有还原性，NO具有氧化性，二者反应生成N₂和水，根据质量守恒定律可写出化学方程式为N₂H₄+2NO=2N₂+2H₂O，
故答案为：N₂H₄+2NO=2N₂+2H₂O；   
（2）作为燃料电池时，负极发生氧化反应，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液，N₂H₄失去电子被氧化生成N₂，故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；
（3）①电解时阴极上发生还原反应，析出铜，质量增大，发生的反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：阴；    
 ②因电极都是惰性电极，则电解硫酸铜溶液时，根据阳极上离子的放电顺序OH^-＞SO₄^2-，OH^-被氧化析出O₂，析出1mol氧气需要4mol电子，根据燃料电池的负极反应式可知需要1molN₂H₄，其质量为32g，故答案为：2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺（或4OH^--4e^-=O₂+2H₂O）； 32．

点评：本题考查原电池和电解池的工作原理，做题时注意两极上的变化，要会书写电极反应式，从质量守恒和电子守恒的角度做题．