Question

肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料．
（1）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，通入肼的一极为

负极

极，该极的电极反应式是

N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂ ↑+4H₂O

，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将

减小

（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（2）肼用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977．写出肼与亚硝酸反应的化学方程式

N₂H₄+HNO₂=NH₃+2H₂O

．
（3）肼和四氧化二氮作火箭推进剂，两者反应产物是氮气和水．当反应生成28.0kg还原产物时，计算参加反应的肼的质量 （写出计算过程）

64kg

．

Answer 1

分析：（1）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，工作时，负极上肼失电子发生氧化反应，根据原电池总反应式可判断溶液pH的变化；
（2）氮的氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则氮氢原子个数比=

43×0.977

14

：

43×0.023

1

=3：1，所以该氢化物是NH₃，肼和亚硝酸反应生成氨气和水；
（3）根据反应物和生成物写出反应方程式，根据还原产物和肼的关系式进行计算．

解答：解：（1）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池工作时，负极上肼失电子发生氧化反应，电极反应式为N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O，电池总反应式为N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O，由总反应式可知，反应生成水，OH^-浓度减小，则pH减小，
故答案为：负极，N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O，减小；
（2）氮的氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则氮氢原子个数比=

43×0.977

14

：

43×0.023

1

=3：1，所以该氢化物是NH₃，肼和亚硝酸反应生成氨气和水，所以其反应方程式为：N₂H₄+HNO₂=NH₃+2H₂O，
故答案为：N₂H₄+HNO₂=NH₃+2H₂O；
（3）肼和四氧化二氮反应生成氮气和水，反应方程式为：2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O，该反应中有

1

3

氮气是还原产物，所以该反应中肼和还原产物的关系式为：2N₂H₄---N₂
，设肼的质量是x，
2N₂H₄---N₂
64          28
x      28kg
x=

64×28kg

28

=64kg，
答：参加反应的肼的质量64kg．

点评：本题考查原电池原理、氧化还原反应的有关计算，难度中等，注意（3）题中氧化产物和还原产物都是氮气，为易错点．