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(14分)近年來我國的航天事業(yè)取得了巨大的成就,在航天發(fā)射時,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推進劑。
⑴液態(tài)肼作火箭燃料時,與液態(tài)N2O4混合發(fā)生氧化還原反應,已知每1 g肼充分反應后生成氣態(tài)水放出熱量為a KJ,試寫出該反應的熱化學方程式                    。
⑵在實驗室中,用N2H4·H2O與NaOH顆粒一起蒸餾,收集114~116 ℃的餾分即為無水肼。
①在蒸餾過程中不需要的儀器是           (填序號字母)。
A.酒精燈B.長直玻璃導管C.錐形瓶D.冷凝管
E.牛角管(接液管)   F.蒸餾燒瓶            G.酸式滴定管
②除上述必需的儀器外,還缺少的玻璃儀器是     
⑶肼能使鍋爐內壁的鐵銹(主要成分Fe2O3)變成磁性氧化鐵(Fe3O4)層,可減緩鍋爐銹蝕。若反應過程中肼轉化為氮氣,則每生成1 mol Fe3O4,需要消耗肼的質量為   g。
⑷磁性氧化鐵(Fe3O4)的組成可寫成FeO·Fe2O3。某化學實驗小組通過實驗來探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO組成(不含有其它黑色物質)。探究過程如下:
提出假設:假設1. 黑色粉末是CuO;假設2. 黑色粉末是Fe3O4;
假設3.                        。
設計探究實驗:
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN試劑。
①若假設1成立,則實驗現象是                    。
②若所得溶液顯血紅色,則假設     成立。
③為進一步探究,繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉,若產生              的現象,則假設3成立。
有另一小組同學提出,若混合物中CuO含量較少,可能加入鐵粉后實驗現象不明顯。
查閱資料:Cu2與足量氨水反應生成深藍色溶液,Cu2+4NH3·H2O=Cu(NH3)42+4H2O。
④為探究是假設2還是假設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,若假設2成立,則產生              現象;若產生                 現象,則假設3成立。
⑴N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-64a kJ·mol-1
⑵ ①BG   ②溫度計       ⑶8 g                                   (2,2,1,2)
⑷假設3:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物
①溶液顯藍色    ②2或3    ③有紅色固體析出
④紅褐色沉淀    紅褐色沉淀,同時溶液呈深藍色              (1,1,1,1,1,2)

試題分析:⑴先根據題意寫出反應方程式并標出各物質的狀態(tài):N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g);然后計算出2 mol N2H4參加反應時的反應熱 ΔH=-2×32×a=-64a kJ·mol-1,綜上便可寫出完整的熱化學方程式;
⑵蒸餾裝置中必須有鐵架臺、酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管(接液管) 、錐形瓶等;
⑶根據氧化還原反應的配平原則寫出該反應方程式:N2H4+6Fe2O3=4Fe3O4+N2+2H2O,根據反應方程式知每生成1 mol Fe3O4,需要消耗肼的質量為;
⑷根據已知的兩個猜想,很容易得出假設3:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。
①根據假設1(黑色粉末是CuO),取少量粉末放入足量稀硫酸中,反應生成硫酸銅溶液,在所得溶液中滴加KSCN試劑不與硫酸銅反應,但硫酸銅溶液本身為藍色。
②若所得溶液顯血紅色,說明溶液中有Fe3,即含有Fe3O4,故假設2或3成立;
③要說明假設3成立,即必須證明含有Cu2,故繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉,能與其反應生成紅色固體(Cu)析出。
④根據信息,要證明即有CuO和Fe3O4,即加入稀硫酸后溶液中含有Fe3、Cu2,與足量氨水反應生成Fe(OH)3(紅褐色沉淀)和Cu(NH3)42(深藍色溶液)。
考   點:本題以“肼(N2H4)”為素材,考查化學實驗基礎知識和化學實驗的探究能力。熱化學方程式的書寫、蒸餾操作,化學計算(根據方程式),實驗探究的假設與驗證等。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列裝置或操作能達到實驗目的的是
A.分離乙醇和水B.除去氯氣中的氯化氫C.葡萄糖的銀鏡反應D.石油的蒸餾

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列結論均出自《實驗化學》中的實驗,其中正確的是                               (   )
A.往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水,溶液顯藍色,用CCl4能從中萃取出碘
B.制備硫酸亞鐵銨晶體時,最后在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮溶液時,只要將溶液蒸干即可
C.用移液管取液后,將移液管稍傾斜放入垂直的容器中,并使管尖與容器內壁接觸,松開食指使溶液全部流出,數秒后,取出移液管
D.當鋅完全溶解后,鐵與酸反應產生氫氣的速率會顯著減慢,此現象可作為判斷鍍鋅鐵皮中鋅鍍層是否完全被反應掉的依據

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

簡縮記憶法是學好化學的有效方法之一。下列有關實驗,記憶簡縮正確的是
①粉末狀或細粒狀固體的取用:一斜、二送、三直立
②塊狀固體或密度較大的大顆粒狀固體的取用:一橫、二放、三慢豎
③過濾的操作要點:一貼、二低、三靠  
④氣體的鑒別通常的步驟是:一看顏色、二聞氣味、三用“火”試、四用試劑
A.①②③④B.①②③C.①③④D.②③④

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

(18分)氨、氯氣和溴是中學化學實驗中的常見試劑:
(1)實驗室利用反應:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O中反應物CuO和生成物H2O的質量可以測定銅的近似相對原子質量,實驗裝置(加熱及夾持裝置未畫出)如下。實驗開始時,應先點燃      (填‘‘A”‘‘B”)處酒精燈;c中堿石灰的作用為               。

上述裝置設計尚存在缺陷,應在          (填上述儀器字母序號)之間再加一個裝置,請畫出該裝置(注明所需試劑)。
(2)實驗室用Cl2從鹽湖苦鹵(富含K+、Ca2+、Mg2+、Br、SO、Cl等)中提取較純凈的氯化鉀晶體及液溴,流程如下:

①步驟I中液體靜置分層后,從分液漏斗中分離出無色溶液A的具體操作過程為          。
②加入試劑x的目的是              ;步驟Ⅳ中試劑y的化學式為              
③步驟v中蒸發(fā)溶液D時需要的儀器除酒精燈、三腳架外還需                   
(3)Br2和FeCl3的稀溶液均呈黃色。將少量稀溴水滴入稀FeCl2溶液得黃色溶液,某同學設計實驗驗證二者混合能否發(fā)生反應:取少量混合溶液,加入淀粉碘化鉀溶液,振蕩溶液變藍色,則二者未發(fā)生化學反應。該實驗設計不正確,錯誤在于____       。設計合理實驗檢驗溴水和FeCl2溶液是否發(fā)生化學反應(簡要說明實驗步驟、現象和結論)                  

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列裝置能達到實驗目的是(    )
A.用圖①所示裝置測定NaOH的濃度B.用圖②所示裝置分餾少量石油
C.用圖③所示裝置在實驗室制備收集氨氣D.用圖④所示裝置鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是
A.滴定管在使用前要用待裝液潤洗,而容量瓶不用潤洗
B.用苯萃取溴水中的溴時,將溴的苯溶液從分液漏斗下口放出
C.檢驗紅磚中的紅色物質是否是Fe2O3的操作步驟為:樣品→粉碎→加水溶解→過濾→向濾液中滴加KSCN溶液。
D.將CO2和SO2混合氣體分別通入BaC12溶液、Ba(NO32溶液中,最終都有沉淀生成

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

能達到實驗目的的是
A.稱NaOH固體的質量B.讀數為10.60C.反應熱的測定D.收集氯氣

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列操作不能達到目的的是
選項
目的
操作
A
配制100mL1.0mol/L
CuSO4溶液
將25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸餾水中
B
除去KNO3中少量NaCl
將混合物制成熱的飽和溶液,冷卻結晶,過濾
C
在溶液中將MnO4完全轉化為Mn2
向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至紫色消失
D
確定NaCl溶液中是否混有Na2CO3
取少量溶液滴加CaCl2溶液,觀察是否出現白色渾濁
 

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