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9.(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,可用作火箭燃料.已知在101kPa,320g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧的热化学方程式是:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-62.4KJ/mol
(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2H2O+O2+4e-=4OH-;负极的电极反应式是N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑.
(3)如图是一个电化学过程示意图.
假设使用肼-空气燃料电池作为本过程的电源,铜片质量变化128g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气112L(假设空气中氧气的体积含量为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ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O.

分析 (1)根据肼和反应热的关系计算出其燃烧热,并写出其相应的热化学方程式;
(2)燃料电池中,负极上投放的是燃料,负极上燃料失电子发生氧化反应,在碱性环境下的反应式为:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑,正极上是氧气发生得电子的还原反应,在碱性环境下,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-;
(3)根据转移电子相等计算需要空气的体积;
(4)NaClO氧化NH3可以制得肼,还生成氯化钠.

解答 解:(1))320g肼的物质的量为10mol,10molN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气放出热量624kJ,所以其热化学反应方程式为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-62.4KJ/mol,
故答案为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-62.4KJ/mol;
(2)燃料电池中,负极上投放的是燃料,负极上燃料失电子发生氧化反应,在碱性环境下的反应式为:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑,正极上是氧气发生得电子的还原反应,在碱性环境下,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故答案为:2H2O+O2+4e-=4OH-;N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑;
(3)电解硫酸铜溶液时,铜电极上铜失电子发生氧化反应,当铜片的质量变化128g,失去电子的物质的量=$\frac{128g}{64g/mol}$,1mol氧气生成-2价氧元素得到4mol电子,则需要空气的体积=$\frac{\frac{4mol}{4}×22.4L/mol}{20%}$=112L,故答案为:112;
(4)NaClO氧化NH3可以制得肼的离子方程式为:ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O,
故答案为:ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O.

点评 本题是一道有关热化学和电化学知识的综合考查知识题目,要求学生具有分析和解决问题的能力,难度不大.

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(l)以上物质能导电的是____________________

(2)以上物质属于电解质的是__________________

(3)以上物质属于非电解质的是_____________

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