Question

（15分）在航天發(fā)射時，肼（N2H4）及其衍生物常用作火箭推進(jìn)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(yīng)，已知每1g肼充分反應(yīng)后生成氣態(tài)水放出熱量為a KJ，試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。

⑵實驗室用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(dǎo)管C．錐形瓶 D．直型冷凝管

E．尾接管（接液管）F．蒸餾燒瓶 G．滴定管

②除上述必需的儀器外，還缺少的主要玻璃儀器是 。

⑶肼能使鍋爐內(nèi)壁的鐵銹變成較為致密的磁性氧化鐵（Fe3O4）層，以減緩鍋爐銹蝕。若反應(yīng)過程中肼轉(zhuǎn)化為氮氣，則每生成1molFe3O4，需要消耗肼的質(zhì)量為 g。

⑷磁性氧化鐵（Fe3O4）的組成可寫成FeO·Fe2O3。某化學(xué)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(zhì)）。探究過程如下：

提出假設(shè)：假設(shè)1. 黑色粉末是CuO；假設(shè)2. 黑色粉末是Fe3O4；

假設(shè)3. 。

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(shè)1成立，則實驗現(xiàn)象是 。

②若所得溶液顯血紅色，則假設(shè) 成立。

③為進(jìn)一步探究，繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉，若產(chǎn)生 現(xiàn)象，則假設(shè)3成立。

有另一小組同學(xué)提出，若混合物中CuO含量較少，可能加入鐵粉后實驗現(xiàn)象不明顯。查閱資料：Cu2+與足量氨水反應(yīng)生成深藍(lán)色溶液，Cu2+＋4NH3·H2O＝Cu（NH3）42+＋4H2O。

④為探究是假設(shè)2還是假設(shè)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(shè)2成立，則產(chǎn)生 現(xiàn)象；若產(chǎn)生 現(xiàn)象，則假設(shè)3成立。

 

Answer 1

⑴N2O4(l)＋2N2H4(l)＝3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH1＝－64a kJ·mol－1 ； ⑵ ①BG；②溫度計；⑶8g

⑷假設(shè)3：黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物 ；①溶液顯藍(lán)色 ； ②“2或3”； ③紅色固體；

④紅褐色沉淀 ；紅褐色沉淀，同時溶液呈深藍(lán)色

【解析】

試題分析：⑴根據(jù)題意可得反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2O4(l)＋2N2H4(l)＝3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH1＝－64a kJ/mol；（2）①在蒸餾過程中需要的儀器是酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計、直型冷凝管、尾接管（接液管）、錐形瓶。所以不需要的玻璃儀器是長直玻璃導(dǎo)管、滴定管。因此選項為BG。②除上述必需的儀器外，還缺少的主要玻璃儀器是溫度計；⑶肼與Fe2O3反應(yīng)的方程式是N2H4+6Fe2O3= 4Fe3O4+ N2+2H2O。根據(jù)方程式可知，若生成1molFe3O4，需要消耗肼0.25mol,它的質(zhì)量為0.25mol×32g/mol=8g。⑷根據(jù)給出的假設(shè)情況可推知假設(shè)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試劑。 ①若假設(shè)1成立，則實驗現(xiàn)象是溶液顯藍(lán)色；②若所得溶液顯血紅色，則假設(shè)“2或3”成立；③為進(jìn)一步探究，繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉，若產(chǎn)生紅色固體則假設(shè)3成立。 ④為探究是假設(shè)2還是假設(shè)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(shè)2成立，則產(chǎn)生紅褐色氫氧化鐵沉淀 ；若產(chǎn)生的現(xiàn)象是既有紅褐色沉淀，同時溶液呈深藍(lán)色，則假設(shè)3成立。

考點：考查熱化學(xué)方程式的書寫、儀器的選擇與使用、實驗方案的設(shè)計、驗證、氧化反應(yīng)反應(yīng)方程式的書寫及相應(yīng)的計算的知識。