(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(yīng),已知每1 g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(nèi)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(yīng)過程中肼轉(zhuǎn)化為氮氣,則每生成1 mol Fe3O4,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.                        
設(shè)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(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為進一步探究,繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉,若產(chǎn)生              的現(xiàn)象,則假設(shè)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(xiàn)象不明顯。
查閱資料:Cu2與足量氨水反應(yīng)生成深藍色溶液,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。

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(shè)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)

解析試題分析:⑴先根據(jù)題意寫出反應(yīng)方程式并標出各物質(zhì)的狀態(tài):N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g);然后計算出2 mol N2H4參加反應(yīng)時的反應(yīng)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(jù)氧化還原反應(yīng)的配平原則寫出該反應(yīng)方程式:N2H4+6Fe2O3=4Fe3O4+N2+2H2O,根據(jù)反應(yīng)方程式知每生成1 mol Fe3O4,需要消耗肼的質(zhì)量為;
⑷根據(jù)已知的兩個猜想,很容易得出假設(shè)3:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。
①根據(jù)假設(shè)1(黑色粉末是CuO),取少量粉末放入足量稀硫酸中,反應(yīng)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(yīng),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(shè)2或3成立;
③要說明假設(shè)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(yīng)生成紅色固體(Cu)析出。
④根據(jù)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(yīng)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(chǔ)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(jù)方程式),實驗探究的假設(shè)與驗證等。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:單選題

關(guān)于下列實驗的敘述中正確的是                  

A.溴乙烷在濃硫酸作用下加熱可制得乙烯.
B.在制備乙酸乙酯實驗中,長導管有冷凝蒸汽和導氣的作用,飽和碳酸鈉溶液液面上有油狀并有香味液體生成
C.實驗室可用無水乙醇和過量的3mol/L硫酸的混合液制乙烯
D.用電石和水可制得純凈的乙炔

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

作為高中生,學會利用我們課堂上學到的知識來解決生活中的一些問題,是我們學習的重要目的之一。重慶一中某化學實驗興趣小組,一行四人,利用實驗室老師提供的基本儀器和藥品,自行購置了雞蛋,食醋等生活用品,進行了如下探究。
I. 甲同學老家在山西,對兒時在家鄉(xiāng)品嘗到的山西老陳醋的滋味記憶猶新,跟隨父母來到重慶后,總是覺得超市買到的醋不如兒時的味道,查閱相關(guān)資料后,得知以下信息:
①醋分兩種,釀造醋和配制醋。正宗的老陳醋必須經(jīng)長久時間釀造才得此美味,市場上多充斥著工業(yè)醋酸加水勾兌的配制醋。
②釀造醋國家標準為醋酸含量必須大于3.50 g/100mL,而配制醋國家標準僅為1.50 g~3.50g/100mL。
③在老師的幫助下,測定了超市購買的食醋中,醋酸的物質(zhì)的量濃度為0.75mol/L。
(1)請幫助張同學計算從超市購買的食醋中醋酸含量為_______g/100mL,屬于____________醋(填“釀造”或“配制”)。(提示:醋酸摩爾質(zhì)量為60g/mol)
(2)請寫出醋酸與雞蛋殼(主要成分為CaCO3)反應(yīng)的離子方程式_______________________________。
II. 下圖是重慶一中化學實驗室濃鹽酸試劑標簽上的部分內(nèi)容。乙同學現(xiàn)用該濃鹽酸配100mL1mol/L的稀鹽酸?晒┻x用的儀器有:①膠頭滴管;②燒瓶;③燒杯;④藥匙;⑤量筒;⑥托盤天平;⑦玻璃棒。請回答下列問題:

(1)配制稀鹽酸時,還缺少的儀器有                   ;
(2)經(jīng)計算,配制100mL1mol/L的稀鹽酸需要用量筒量取上述濃鹽酸的體積為     mL(保留小數(shù)點后一位);
(3)對所配制的稀鹽酸進行測定,發(fā)現(xiàn)其濃度小于1mol/L,引起誤差的原因可能是            

A.定容時俯視容量瓶刻度線
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸餾水
C.轉(zhuǎn)移溶液后,未洗滌燒杯和玻璃棒
D.定容搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶的刻度線,再加水至刻度線
III. 丙同學對課堂上學到的膠體的相關(guān)知識產(chǎn)生了濃厚興趣。
(1)他利用買來的雞蛋的蛋清配制成溶液,用激光筆照射溶液,發(fā)現(xiàn)一條光束穿過雞蛋清溶液,此現(xiàn)象稱為____________________。
(2)他將乙同學配制好的鹽酸溶液加入到雞蛋清溶液中,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)絮狀沉淀,此現(xiàn)象稱為_________。
IV. 丁同學試圖測定CO2的相對分子質(zhì)量。
①利用丙同學用完后剩下的雞蛋殼和乙同學配制好的稀鹽酸溶液制備CO2;
②查詢相關(guān)書籍后,設(shè)計了如下裝置:

(1)B裝置在此處____必要(填寫“有”、“無”)請簡述原因_________________________________。
(2)A裝置中的飽和NaHCO3溶液可以吸收______________。
(3)實驗前測得C裝置(含水)重量為50.00g,實驗完畢后C裝置(含水)重量為40.02g,D中量筒讀數(shù)為10.0 mL,已知H2密度為0.09g/L(以上數(shù)據(jù)均已折合為標況下數(shù)值),請根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算CO2的相對分子質(zhì)量為____________(保留小數(shù)點后一位)。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(10分)某實驗小組用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液
(1)若實驗中大約要使用245 mL NaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體________g。
(2)從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器(填字母):__________。

名稱
托盤天平(帶砝碼)
小燒杯
坩堝鉗
玻璃棒
藥匙
量筒
儀器






序號
a
b
c
d
e
f
Ⅱ.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如下圖所示。

(1)寫出該反應(yīng)的熱化學方程式(中和熱為57.3 kJ·mol-1):_________________________
________________________________________________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表。
①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />
溫度
實驗次數(shù)
起始溫度t1/℃
終止溫度t2/℃
溫度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
 
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似認為0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J·g-1·℃-1。則中和熱ΔH=_______________________(取小數(shù)點后一位)。
③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ·mol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)____________。
a.實驗裝置保溫、隔熱效果差
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(12分)硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)俗名“大蘇打”,又稱為“海波”。它易溶于水,難溶于乙醇,加熱易分解。工業(yè)上常用亞硫酸鈉法、硫化堿法等制備。某實驗室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉,其反應(yīng)裝置及所需試劑如下圖:實驗具體操作步驟為:

①開啟分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,適當調(diào)節(jié)螺旋夾,使反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體較均勻地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同時開啟電磁攪拌器攪動。
②至析出的硫不再消失,控制溶液的pH接近
7時,停止通入SO2氣體。
③抽濾所得的濾液,轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,水浴加熱
濃縮,直到溶液表面出現(xiàn)晶膜。
④冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌。
⑤將晶體放入烘箱中,在40~45℃左右干燥
50~60min,稱量。
請回答以下問題:
(l)儀器a的名稱是          ;
(2)步驟②中若控制pH值小于7,則產(chǎn)率會下降,請用離子方程式解釋原因:          。
(3)步驟③中不能將溶液蒸發(fā)至干的原因是      ;晶膜通常在溶液表面出現(xiàn)的原因是       
(4)步驟④中洗滌硫代硫酸鈉晶體所用試劑的結(jié)構(gòu)式是                             。
(5)為檢驗制得的產(chǎn)品的純度,該實驗小組稱取5,0克的產(chǎn)品配制成250mL硫代硫酸鈉溶液,并用間接碘量法標定該溶液的濃度:在錐形瓶中加入25mL 0.0lmol·L-1 KIO3溶液,并加入過量的KI并酸化,發(fā)生下列反應(yīng):5I+IO3+6H+=3I2+3H2O,再加入幾滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O=2I+S4O,當藍色褪去H半分鐘不變色時到達滴定終點。實驗數(shù)據(jù)如下表:

實驗序號
1
2
3
Na2S2O3溶液體積(mL)
19.98
20.02
21.18
 
則該產(chǎn)品的純度是____    ,間接碘量法滴定過程中可能造成實驗結(jié)果偏低的是____   。
A.滴定管末用Na2S2O3溶液潤洗    B.滴定終點時仰視讀數(shù)
C.錐形瓶用蒸餾水潤洗         D.滴定管尖嘴處滴定前無氣泡,滴定終點發(fā)現(xiàn)氣泡

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某化學興趣小組的同學利用下圖所示實驗裝置進行某些氣體的制備、性質(zhì)等實驗(圖中夾持裝置有省略)。請按要求填空:

Ⅰ.探究氯氣與氨氣的反應(yīng)
(1)為制取干燥氨氣,可將裝置C與________(填裝置編號)連接;裝置C中的燒瓶內(nèi)固體宜選用________。
a.堿石灰        b.氯化鈣       c.五氧化二磷       d.生石灰
(2)裝置A、E、E連接可制取純凈、干燥的氯氣,則兩個E裝置內(nèi)的藥品依次是________________。
(3)裝置F可用于探究氯氣與氨氣(已知氯氣與氨氣可發(fā)生反應(yīng):3Cl2+2NH3=N2+6HCl)的反應(yīng)。實驗時打開彈簧夾1、3,關(guān)閉2,先向燒瓶中通入________,然后關(guān)閉1、3,打開2,向燒瓶中緩慢通入一定量的另一種氣體。實驗一段時間后燒瓶內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié),請設(shè)計一個實驗方案鑒定該固體中的陽離子__________________________________________________________。
Ⅱ.探究某些物質(zhì)的性質(zhì)
(4)利用裝置A、E,可設(shè)計實驗比較Cl和Br的還原性強弱,能證明結(jié)論的實驗現(xiàn)象是_______________________________________________________。
(5)若利用裝置A、E進行乙烯與溴水反應(yīng)的實驗,寫出反應(yīng)的化學方程式_________________________________________________________________。
(6)將裝置B、C分別與F相連后,進行H2S與SO2反應(yīng)的實驗。F的燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______________________;F的燒杯所起的作用是_________________________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸,某學生測定鹽酸的濃度在實驗室中進行實驗。請完成填空:
(1)配制100 mL 0.10 mol/L NaOH標準溶液。
①主要操作步驟:計算→稱量→溶解→(冷卻后)轉(zhuǎn)移→洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)→                            →將配制好的溶液倒入試劑瓶中,貼上標簽。
②稱量     g氫氧化鈉固體所需儀器有:天平(帶砝碼、鑷子)、        、        
(2)取20.00 mL待測鹽酸溶液放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,用自己配制的標準液NaOH溶液進行滴定。重復上述滴定操作2~3次,記錄數(shù)據(jù)如下:

實驗編號
NaOH溶液的濃度(mol/L)
滴定完成時, NaOH溶液滴入的體積(mL)
待測鹽酸溶液的體積(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
 
①滴定達到終點的標志是                                                。
②根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計算出該鹽酸的濃度約                    (保留兩位有效數(shù)字)。
③排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用如圖所示操作中的     (選擇甲、乙、丙之一),然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。

④ 在上述實驗中,下列操作(其他操作正確)會造成測定結(jié)果偏高的有:         。
A.滴定終點讀數(shù)時俯視讀數(shù)
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待測鹽酸溶液潤洗
C.錐形瓶水洗后未干燥
D.滴定過程中,有少量標準液濺出錐形瓶外。
E.堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

黃鐵礦(主要成分為FeS2)是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料。某化學學習小組對某黃鐵礦石進行如下實驗探究。
[實驗一]測定硫元素的含量。
Ⅰ、將m1 g該黃鐵礦樣品放入如下圖所示裝置(夾持和加熱裝置省略)的石英管中,從a處不斷地緩緩通入空氣,高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全。石英管中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

Ⅱ、反應(yīng)結(jié)束后,將乙瓶中的溶液進行如下處理:

2
 

  
[實驗二]測定鐵元素的含量。

III、測定鐵元素含量的實驗步驟如圖所示。

問題討論:
(1)I中,甲瓶內(nèi)所盛試劑是____溶液。乙瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____。
(2)II中,乙瓶加入H2O2溶液時反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
(3)該黃鐵礦中硫元素的質(zhì)量分數(shù)為_______________________。
(4)III的步驟③中,需要用到的儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還有____________________________________________。
(5)III的步驟④中,表示滴定已達終點的現(xiàn)象是                       
(6)Ⅲ的步驟④進行了三次平行實驗,測得消耗KMnO4溶液體積分別為24.98mL、24.80mL、25.02mL(KMnO4被還原為Mn2+)。根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計算出該黃鐵礦樣品鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為                                。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

過氧化鈣(CaO2)常用作種子消毒劑、藥物制造、油脂漂白及高溫氧化劑,還 可以作為魚池增氧劑。査閱文獻:過氧化鈣的制備方法一般有兩種方案。利用CaCl2在堿性條件下與H2O2反應(yīng)或者利用Ca(OH)2的NH4Cl溶液與H2O2反應(yīng),均可得到CaO2·8H2O沉淀。已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,在60℃下烘0.5小時可形成CaO2·2H2O,再在 140℃下烘0.5小時,得無水CaO2。加熱至350℃左右開始分解放出氧氣。
已知某化工廠生產(chǎn)過氧化鈣的主要工藝流程如下:

某化學實驗小組在實驗室中模擬上述流程制得產(chǎn)品并測定其中CaO2的含量。
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化學方程式是:                                    。
(2)檢驗“水洗”是否合格的方法是:                                。
(3)沉淀時常用冰水控制溫度在0℃左右,其可能的原因分析:
①該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度低有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率;
②                                                   。
(4)測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟是:
笫一步:準確稱取a  g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體, 再滴入少量2mol/L的硫酸溶液,充分反應(yīng)。
第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入濃度為c mol/L的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全,滴定至終點,記錄數(shù)據(jù),再重復上述測定步驟一、二、三兩次,得出三次平均消耗Na2S2O3溶液體枳為VmL
【已知:I2+2S2O32—=2I+ S4O62—
①上述第三步滴定至終點,現(xiàn)象為                                                。
②CaO2的質(zhì)量分數(shù)為               (用字母表示)

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