(15分)在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂。⑴液态肼作火箭燃料时,与液态N2O4混合发生氧化还原反应,已知每1g肼充分反应后生成气态水放出
题型:不详难度:来源:
(15分)在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂。 ⑴液态肼作火箭燃料时,与液态N2O4混合发生氧化还原反应,已知每1g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ,试写出该反应的热化学方程式 。 ⑵实验室用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏,收集114~116℃的馏分即为无水肼。 ①在蒸馏过程中不需要的仪器是 (填序号字母)。A.酒精灯 | B.长直玻璃导管 | C.锥形瓶 | D.直型冷凝管 | E.尾接管(接液管) F.蒸馏烧瓶 G.滴定管 ②除上述必需的仪器外,还缺少的主要玻璃仪器是 。 ⑶肼能使锅炉内壁的铁锈变成较为致密的磁性氧化铁(Fe3O4)层,以减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气,则每生成1molFe3O4,需要消耗肼的质量为 g。 ⑷磁性氧化铁(Fe3O4)的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质)。探究过程如下: 提出假设:假设1. 黑色粉末是CuO;假设2. 黑色粉末是Fe3O4; 假设3. 。 探究实验: 取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂。 ①若假设1成立,则实验现象是 。 ②若所得溶液显血红色,则假设 成立。 ③为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生 现象,则假设3成立。 有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显。查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)42++4H2O。 ④为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生 现象;若产生 现象,则假设3成立。 |
答案
⑴N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH1=-64a kJ·mol-1 ; ⑵ ①BG;②温度计;⑶8g ⑷假设3:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物 ;①溶液显蓝色 ; ②“2或3”; ③红色固体; ④红褐色沉淀 ;红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色 |
解析
试题分析:⑴根据题意可得反应的热化学方程式为N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH1=-64a kJ/mol;(2)①在蒸馏过程中需要的仪器是酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直型冷凝管、尾接管(接液管)、锥形瓶。所以不需要的玻璃仪器是长直玻璃导管、滴定管。因此选项为BG。②除上述必需的仪器外,还缺少的主要玻璃仪器是温度计;⑶肼与Fe2O3反应的方程式是N2H4+6Fe2O3= 4Fe3O4+ N2+2H2O。根据方程式可知,若生成1molFe3O4,需要消耗肼0.25mol,它的质量为0.25mol×32g/mol=8g。⑷根据给出的假设情况可推知假设3是黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物 ;取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂。 ①若假设1成立,则实验现象是溶液显蓝色;②若所得溶液显血红色,则假设“2或3”成立;③为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生红色固体则假设3成立。 ④为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生红褐色氢氧化铁沉淀 ;若产生的现象是既有红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色,则假设3成立。 |
举一反三
Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1:16,则x值是 |
已知常温下可用Co2O3制备Cl2,反应前后存在六种微粒:Co2O3﹑H2O﹑Cl2、H+ 、Cl-和Co2+。下列叙述不正确的是A.氧化产物为Cl2 | B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 | C.若有3mol H2O生成,则反应中有2mol电子转移 | D.当该反应生成2.24L Cl2时,则反应中有0.1mol电子转移 |
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三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应: 3 NF3 + 5 H2O =" 2" NO + HNO3 + 9 HF。下列有关该反应的说法正确的是A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂 | B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1 | C.若生成0.2 mol HNO3,则转移0.2 mol电子 | D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体 |
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(13分)我国是世界上发现和使用铜及铜器最早的国家之一,直到现在铜及其化合物在工农业生产中仍然有着广泛的应用。 (1)工业上可以用黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料冶炼铜。主要反应如下: ① 2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO ② 2Cu2S + 3O2=2SO2+2Cu2O③ Cu2S+ 2Cu2O="6Cu+" SO2 在③中被氧化与被还原元素原子的物质的量之比为 ;若由3mol CuFeS2生成3molCu,理论上消耗O2的物质的量为 。 (2)常温下Cu2O能溶于稀硫酸,得到蓝色溶液和红色固体,可以利用该性质检验工业上冶炼铜得到的粗铜中是否含有Cu2O,写出此反应的离子方程式 。 (3)刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3,任意排放将导致环境污染和资源的浪费, 为了使FeCl3循环利用和回收CuCl2,现设计如下生产过程:
①试剂Y的名称 ;物质X最好是 (填化学式)。 ②若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·, 则加入Cl2气和物质X使溶液的pH在 范围时(设溶液体积保持不变),铁元素完全转化为Fe(OH)3,而CuCl2不产生沉淀。( KSP [Fe(OH)3]=1.0×10—38、 KSP[Cu(OH)2]=2.0×10—20 、 lg5=0.7) |
(14分)2013年6月,我国“蛟龙”号再次刷新“中国深度”——下潜7062米,为我国深海矿物资源的开发奠定了基础。海洋深处有丰富的锰结核矿,锰结核的主要成分是MnO2,同时还含有黄铜矿。 Ⅰ、“蛟龙”号外壳是用特殊的钛合金材料制成,它可以在7000m的深海中承受重压,Ti是以钛白粉(TiO2)为原料进行生产,钛白粉是利用TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀,再煅烧沉淀制得的。TiO2+发生水解的离子方程式为____________________________。 Ⅱ、MnO2是一种重要的无机功能材料,工业上从锰结核中制取纯净的MnO2工艺流程如下图所示:
(1)步骤Ⅱ中以NaClO3为氧化剂,当生成0.05molMnO2时,消耗0.1mol/L的NaClO3溶液200ml,该反应离子方程式为_______________________________。 (2)已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产,此物质的名称是____________。 Ⅲ、利用黄铜矿炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)可制备Fe2O3,方法为: (A)用过量的稀盐酸浸取炉渣、过滤;(B)向滤液中加入5%的H2O2,再向其中加入过量的NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得到Fe2O3。根据以上信息回答下列问题: (1)(B)中向滤液中加入5%的H2O2,其目的是_________________________________。 (2)设计实验证明炉渣中含有FeO___________________________________________。 (3)将煅烧得到的Fe2O3还原为Fe单质,再将质量为m g的Fe单质分成相等的四份,分别与50mL、100mL、150mL、200mL的等浓度的稀硝酸反应,反应产物NO在标况下的体积见附表:
实验
| ①
| ②
| ③
| ④
| V(HNO3)/ml
| 50
| 100
| 150
| 200
| V(NO)/L
| 1.344
| 2.688
| 3.36
| 3.36
| 则:①m=________g。 ②写出实验②发生反应的化学方程式:_____________________________。 |
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