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2.回答下列问题:
(1)NH4Cl溶液显酸性,试用离子方程式表示这一原理H2O+NH4+?NH3•H2O+H+
(2)液氨的电离类似于水,试写出液氨的电离方程式2NH3?NH4++NH2-
(3)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,请回答:
①联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为8.7×10-7(已知:N2H4+H+?N2H5+的K=8.7×107;Kw=1.0×10-14).联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为N2H6(HSO42
②肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,生成无污染的物质.电解质溶液是20%~30%的KOH溶液.肼-空气燃料电池放电时:负极的电极反应式是N2H4-4e-+4OH-═N2+4H2O.
(4)如图是一个电化学过程示意图.
①铂片上发生的电极反应是Cu2++2e-=Cu
②若将图中的铜电极换成石墨电极,则石墨电极产生的物质为:O2和H2SO4

分析 (1)NH4Cl为强酸弱碱盐,水解呈酸性;
(2)根据水的电离和题给信息结合外界条件对平衡移动的影响分析;
(3)①联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似.联氨第一步电离方程式为N2H4+H2O?N2H5++OH-,平衡常数Kb=$\frac{c({N}_{2}{{H}_{5}}^{+})c(O{H}^{-})}{c({N}_{2}{H}_{4})}$=$\frac{c({N}_{2}{{H}_{5}}^{+})c(O{H}^{-})}{c({N}_{2}{H}_{4})}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$=K×Kw,由于是二元碱,因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6(HSO42
②肼--空气碱性燃料电池中,负极上燃料失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水;
(4)①电解硫酸铜溶液,阴极上铜离子放电,阳极上铜失电子发生氧化反应;
②若将图中的铜电极换成石墨电极,溶液中氢氧根离子在阳极失电子发生氧化反应生成氧气,水电离平衡正向进行氢离子浓度增大生成硫酸.

解答 解:(1)NH4Cl为强酸弱碱盐,在溶液中发生H2O+NH4+?NH3•H2O+H+,水解呈酸性,
故答案为:H2O+NH4+?NH3•H2O+H+
(2)液氨类似于水的电离,已知水的电离方程式可写为2H2O?H3O++OH-,则液氨的电离方程式为2NH3?NH4++NH2-,在液氨中加入NH4Cl,NH4+浓度增大,则平衡向逆反应方向移动,
故答案为:2NH3?NH4++NH2-
(3)①联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似.联氨第一步电离方程式为N2H4+H2O?N2H5++OH-,平衡常数Kb=$\frac{c({N}_{2}{{H}_{5}}^{+})c(O{H}^{-})}{c({N}_{2}{H}_{4})}$=$\frac{c({N}_{2}{{H}_{5}}^{+})c(O{H}^{-})}{c({N}_{2}{H}_{4})}$×$\frac{c({H}^{+})}{c({H}^{+})}$=K×Kw=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7,第二步电离方程式为N2H5++H2O?N2H62++OH-,因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6(HSO42
故答案为:8.7×10-7;N2H6(HSO42
②肼--空气碱性燃料电池中,负极上燃料失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水,电极反应式为N2H4-4e-+4OH-═N2+4H2O,
故答案为:N2H4-4e-+4OH-═N2+4H2O;
(4)①电解硫酸铜溶液,阴极铂上铜离子放电生成铜单质,电极反应式为Cu2++2e-═Cu,
故答案为:Cu2++2e-=Cu;
②若将图中的铜电极换成石墨电极,溶液中氢氧根离子在阳极失电子发生氧化反应生成氧气,4OH--4e-=2H2O+O2↑,水电离平衡正向进行氢离子浓度增大生成硫酸,
故答案为:O2和H2SO4

点评 本题考查了弱电解质电离平衡、平衡常数计算、原电池和电解池电极反应书写,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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