(14分)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。 ⑴液态肼作火箭燃料时,与液态N2O4混合发生氧化还原反
题型:不详难度:来源:
(14分)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。 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1 g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)。 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 。 ⑶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1 mol Fe3O4,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. 。 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
⑴N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-64a kJ·mol-1 ⑵ ①BG ②温度计 ⑶8 g (2,2,1,2) ⑷假设3:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物 ①溶液显蓝色 ②2或3 ③有红色固体析出 ④红褐色沉淀 红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色 (1,1,1,1,1,2) |
解析
试题分析:⑴先根据题意写出反应方程式并标出各物质的状态:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g);然后计算出2 mol N2H4参加反应时的反应热 ΔH=-2×32×a=-64a kJ·mol-1,综上便可写出完整的热化学方程式; ⑵蒸馏装置中必须有铁架台、酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(接液管) 、锥形瓶等; ⑶根据氧化还原反应的配平原则写出该反应方程式:N2H4+6Fe2O3=4Fe3O4+N2+2H2O,根据反应方程式知每生成1 mol Fe3O4,需要消耗肼的质量为 ; ⑷根据已知的两个猜想,很容易得出假设3:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。 ①根据假设1(黑色粉末是CuO),取少量粉末放入足量稀硫酸中,反应生成硫酸铜溶液,在所得溶液中滴加KSCN试剂不与硫酸铜反应,但硫酸铜溶液本身为蓝色。 ②若所得溶液显血红色,说明溶液中有Fe3+,即含有Fe3O4,故假设2或3成立; ③要说明假设3成立,即必须证明含有Cu2+,故继续向所得溶液加入足量铁粉,能与其反应生成红色固体(Cu)析出。 ④根据信息,要证明即有CuO和Fe3O4,即加入稀硫酸后溶液中含有Fe3+、Cu2+,与足量氨水反应生成Fe(OH)3(红褐色沉淀)和Cu(NH3)42+(深蓝色溶液)。 考 点:本题以“肼(N2H4)”为素材,考查化学实验基础知识和化学实验的探究能力。热化学方程式的书写、蒸馏操作,化学计算(根据方程式),实验探究的假设与验证等。 |
举一反三
下列有关实验的叙述正确的是A.酸式滴定管注入Na2CO3溶液之前应检查是否漏液 | B.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中 | C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液 | D.除去Fe(OH)3固体中少量:Mg(OH)2加入足量饱和FeCl3溶液,充分搅拌后过滤 |
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下列有关实验的描述正确的是A.用湿润的pH试纸测定溶液的pH,测定结果偏小,该溶液一定呈酸性 | B.中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,须干燥 或用待装液润洗后方可使用 | C.将碘水倒入分液漏斗,加入适量乙醇,振荡后静置,能将碘萃取到乙醇中 | D.向含有FeCl2杂质的FeCl3溶液中通入足量C12后,充分加热蒸干,可得到纯净的FeCl3固体 |
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(18分)硫代硫酸钠在工业生产中用途非常广泛。 (1)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂。实验室需用480mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外,还需__________________。 (2)Na2S2O3可以用作氰化物的解毒剂,工业上常用硫化碱法制备Na2S2O3,反应原理为: 2Na2S+Na2CO3+4SO2 3Na2S2O3+CO2,某研究小组在实验室模拟该工业原理制备Na2S2O3,部分实验装置如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200125/20200125134918-15429.jpg) ①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,则B中试剂是________________,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液________________________。 ②实验结束时,测得装置C中的溶液含有两种溶质,其中一种为NaOH,则实验过程中该装置内发生反应的化学方程式是_________________________;若两种溶质的物质的量相等,则该溶液所含离子浓度的大小顺序为__________________________________。 ③假设本实验所用的Na2CO3含少量NaC1、NaOH,设计实验方案进行检验。请完成下表。 已知:室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2。 限选试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaC12溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计,烧杯、试管、胶头滴管。![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200125/20200125134919-83672.jpg) |
下列实验,能达到实验目的的是
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200125/20200125134911-11307.jpg) |
(18分)氨、氯气和溴是中学化学实验中的常见试剂: (1)实验室利用反应:2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O中反应物CuO和生成物H2O的质量可以测定铜的近似相对原子质量,实验装置(加热及夹持装置未画出)如下。实验开始时,应先点燃 (填‘‘A”‘‘B”)处酒精灯;c中碱石灰的作用为 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200125/20200125134902-74586.png) 上述装置设计尚存在缺陷,应在 (填上述仪器字母序号)之间再加一个装置,请画出该装置(注明所需试剂)。 (2)实验室用Cl2从盐湖苦卤(富含K+、Ca2+、Mg2+、Br-、SO 、Cl-等)中提取较纯净的氯化钾晶体及液溴,流程如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200125/20200125134902-32607.png) ①步骤I中液体静置分层后,从分液漏斗中分离出无色溶液A的具体操作过程为 。 ②加入试剂x的目的是 ;步骤Ⅳ中试剂y的化学式为 ; ③步骤v中蒸发溶液D时需要的仪器除酒精灯、三脚架外还需 。 (3)Br2和FeCl3的稀溶液均呈黄色。将少量稀溴水滴入稀FeCl2溶液得黄色溶液,某同学设计实验验证二者混合能否发生反应:取少量混合溶液,加入淀粉碘化钾溶液,振荡溶液变蓝色,则二者未发生化学反应。该实验设计不正确,错误在于____ 。设计合理实验检验溴水和FeCl2溶液是否发生化学反应(简要说明实验步骤、现象和结论) 。 |
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