Question

（1）把氯氣通入稀氨水中，NH₃分子上的一個H被Cl取代生成氯氨，然后加入過量的氨和氯氨作用，得到聯(lián)氨（N₂H₄）。寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________。

（2）聯(lián)氨是一種可燃性液體，可用作火箭燃料。已知32.0 gN₂H₄和H₂O₂反應(yīng)生成氮氣和水（氣態(tài)），放出熱量642 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：_____________________________。

（3）聯(lián)氨—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。聯(lián)氨—空氣燃料電池放電生成N₂和H₂O，其電極反應(yīng)式是：

正極：_____________________________________________________________；

負(fù)極：______________________________________________________________。

Answer 1

(1)NH₃+Cl₂====NH₂Cl+HCl(或2NH₃+Cl₂====NH₂Cl+NH₄Cl),NH₃+NH₂Cl==== N₂H₄+HCl(或2NH₃+NH₂Cl====N₂H₄+NH₄Cl)

(2)N₂H₄(l)+2H₂O₂(l)====N₂(g)+4H₂O(g);ΔH=-642 kJ/mol

(3)O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-  N₂H₄+4OH^--4e^-====4H₂O+N₂↑

解析：由題意知，Cl₂+2NH₃====NH₂Cl+NH₄Cl。又NH₂Cl+2NH₃====N₂H₄+NH₄Cl,NH₄Cl是因為生成的HCl與NH₃作用而生成。N₂H₄溶液顯弱堿性，說明N₂H₄能部分電離產(chǎn)生OH^-，反應(yīng)為N₂H₄+H₂O+OH^-。對第（3）問，聯(lián)氨—空氣燃料電池的總反應(yīng)為N₂H₄+O₂====N₂+2H₂O。O₂得電子，發(fā)生的正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-；N₂H₄失電子變成N₂，發(fā)生的負(fù)極反應(yīng)為（即總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式）N₂H₄+4OH^--4e^-====N₂↑+4H₂O。