近年来我国的航天事业取得了巨大的成就,在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂.(1)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
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近年来我国的航天事业取得了巨大的成就,在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂. (1)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aKJ,试写出该反应的热化学方程式______. (2)在实验室中,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.冷凝管 E.牛角管(接液管) F.蒸馏烧瓶 G.酸式滴定管 ②除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是______. (3)肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层,可减缓锅炉锈蚀.若反应过程中肼转化为氮气,则每生成1mol Fe3O4,需要消耗肼的质量为______g. (4)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.______. 设计探究实验: 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______的现象,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
(1)N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) Q 1gaKJ 64g 64aKJ 所以该反应的热化学方程式为:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H1=-64a kJ•mol-1, 故答案为:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H1=-64a kJ•mol-1; (2)蒸馏实验用到的仪器有:酒精灯,蒸馏烧瓶,温度计,冷凝器,长导管,牛角管,烧杯. 在蒸馏过程中不需要的仪器是长直玻璃导管、酸式滴定管; 除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是温度计; 故答案为:①BG; ②温度计; (3)因Fe3O4可以写成FeO•Fe2O3,可知1个Fe3O4中有2个铁为+3价,1个铁为+2价,所以由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子,则每生成1mol Fe3O4,转移电子的物质的量为1mol; 因由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子,1个N2H4(肼)转变成N2得到4个电子,根据电子得失守恒:n(Fe3O4)×1=n(N2H4)×4,所以n(N2H4)=0.25mol,则m(N2H4)=0.25mol×32g/mol=8g, 故答案为:8; (4)该物质是黑色固体,也可能既含有CuO又含有Fe3O4黑色粉末,是CuO和Fe3O4的混合物; 故答案为:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物; ①硫酸与氧化铜发生反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,硫酸铜溶液显蓝色,若假设1成立,实验现象为:溶液显蓝色, 故答案为:溶液显蓝色; ②三价铁离子与KSCN试剂络合成红色络合物,所以如果所得溶液显血红色,证明加入硫酸后生成了三价铁离子,说明黑色物质中含有Fe3O4,所以假设2或3都有可能, 故答案为:2或3; ③铁粉与铜离子发生反应:2Cu2++Fe=3Fe2++Cu,所以如果产生红色物质,证明溶液中存在铜离子,则黑色固体中含有CuO ,故假设3正确; 故答案为:有红色固体析出; ④如果假设2成立,则加入硫酸后得到的溶液中含有三价铁离子,加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀;如果假设3成立则加入硫酸后溶液中既含有三价铁离子还含有铜离子,加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀;铜离子与氨水发生反应Cu2++4NH3•H2O═Cu(NH3)42++4H2O,盐酸变为深蓝色, 故答案为:红褐色沉淀;红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色. |
举一反三
红热的炭和水蒸气反应生成1mol氢气和1mol一氧化碳气体,吸收131.3KJ热量.能表示该反应热化学方程式的是( )A.C+H2O→H2+CO-131.3KJ | B.C(s)+H2O(l)→H2(g)+CO(g)+131.3KJ | C.C(s)+H2O(g)→H2(g)+CO(g)+131.3KJ | D.C(s)+H2O(g)→H2(g)+CO(g)-131.3KJ | 碘与氢气反应的热化学方程式是 ①I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)△H=-9.48kJ•mol-1 ②I2(s)+H2(g)⇌2HI(g)△H=+26.48kJ•mol-1 下列说法正确的是( )A.①的产物比②的产物稳定 | B.I2(s)=I2(g)△H=+17.00kJ•mol-1 | C.②的反应物总能量比①的反应物总能量低 | D.1molI2(g)中通入1molH2(g),发生反应时放热9.48kJ | 在25℃、101kPa时,2molH2在O2中完全燃烧,生成2mol液态水,放出571.6kJ热量,表示H2燃烧热的化学方程式为:______. | 下列说法正确的是( )A.甲烷的标准燃烧热为-890.3KJ•mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3KJ•mol-1 | B.500℃,30Mpa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3KJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6KJ•mol-1 | C.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0 | D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的△H不同 | Ⅰ.甲醇可作为燃料电池的原料.以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇: CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ•mol-1 CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-129.0kJ•mol-1 (1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为______. (2)甲醇对水质会造成一定污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用如图装置模拟上述过程: ①完成除去甲醇的离子方程式(方框内填化学式,横线上填计量数):______Co3++CH3OH+H2O═______+______Co2++______ ②若如图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式:______. Ⅱ.(1)NH4Cl溶液呈酸性的原因是(用离子反应方程式表示)______. (2)25℃时,将pH=x氨水与pH=y的硫酸(且x+y=14,x>11)等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度关系正确的是______. A.c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)>c(SO42-)>c(OH-)>c(H+) C.c(NH4+)+c(H+)>c(SO42-)+c(OH-)D.c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
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