Question

肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，用作火箭燃料．
（1）肼-空气燃料电池是一种清洁的碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该电池放电时，在负极反应的是

 

（填化学式）；正极的电极反应式是

 

（2）右图是一个电化学装置示意图．用肼--空气燃料电池做此装置的电源．
①如果A为含有锌、银、金、等杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO₄．通电一段时间后，A极质量的减少将

 

B极质量的增加（填“等于”或“大于”或小于）．
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是氯化钠溶液，则若要制得11.2升Cl₂气体（标准状况下），该燃料电池理论上需消耗

 

 mol N₂H₄．

Answer 1

分析：（1）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
（2））①根据转移电子守恒分析；
②根据电极反应式计算气体的物质的量和肼的质量关系．

解答：解：（1）作为燃料电池时，负极发生氧化反应，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液，N₂H₄失去电子被氧化生成N₂，电极反应式为N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）①阳极上金属锌、铜都失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子发生还原反应而析出铜，根据转移电子守恒知，A电极上质量减少的量大于B极质量增加的量，故答案为：大于；    
 ②生成11.2L氯气转移电子的物质的量=

11.2L

22.4L/mol

×2=1mol，根据串联电路中转移电子守恒知，消耗肼的质量=

1mol

4

=0.25 mol，
故答案为：0.25．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，涉及电极反应式的书写、离子放电顺序等知识点，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液的酸碱性分析．