Question

11．（1）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．已知在
101kPa时，32.0gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N₂H₄完全燃烧反应的热化学方程式是：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol．
（2）Li-SOCl₂电池可用于心脏起搏器．该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl₄-SOCl₂．电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl₂=4LiCl+S+SO₂↑．请回答下列问题：
①SOCl₂易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl₂，有Na₂SO₃和NaCl生成．如果把少量水滴到SOCl₂中，反应的化学方程式为SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑．
②组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是锂是活泼金属，易与H₂O、O₂反应；SOCl₂也可与水反应．
（3）如图是一个电化学过程示意图．
①锌片上发生的电极反应是Cu²⁺+2e^-=Cu．
②假设使用Li-SOCl₂电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化为128g，则Li-SOCl₂电池理论上消耗Li的质量28g．

Answer 1

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）根据SOCl₂与NaOH溶液反应的生成物确定SOCl₂与水反应的生成物，根据与水反应生成物的性质判断反应现象，从而写出与水反应的方程式；
（3）根据类比钠的活泼性判断锂的活泼性，根据锂的活泼性以及SOCl₂的性质分析；
（4）①锌片是阴极发生还原反应；②根据转移电子数目相等，分析解答．

解答 解：（1））32.0g肼的物质的量为1mol，1molN₂H₄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=-624KJ/mol，
故答案为：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol；
（2）由NaOH和SOCl₂生成Na₂SO₃和NaCl两种盐知，SOCl₂和水生成酸或酸性氧化物，根据原子守恒得，SOCl₂和水生成SO₂和HCl，
故答案为：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑；
（3）锂和钠是同一主族的元素，性质具有相似性，钠和空气中的氧气、水蒸气反应，所以锂和空气中的氧气、水蒸气也能反应；SOCl₂也可与水反应，所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，
故答案为：锂是活泼金属，易与H₂O、O₂反应；SOCl₂也可与水反应；
（4）①锌片是阴极发生还原反应，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
②铜为阳极，发生氧化反应，铜片质量变化128g，转移电子的物质的量为$\frac{128g}{64g/mol}$×2=4mol，所以消耗Li的质量质量为4×7=28g，故答案为：28g．

点评 本题以原电池为载体考查了化学电源新型电池，Li-SOCl₂电池虽是新型电池，以教材中Cu-Zn原电池的工作原理为依据，判断该电池的正负极及电极反应式．要学会从教材中找出知识点原型进行知识迁移、解决问题的方法．