题目内容
【题目】偏二甲肼(C2H8N2)与 N2O4 是常用的火箭推进剂,常温下,1mol 液态 C2H8N2与 2mol 液态 N2O4 完全反应,生成 CO2、N2、H2O 三种无污染气体的同时释放出高达 2250kJ 的热量。
(1)偏二甲肼与 N2O4 反应的热化学方程式为_____
(2)反应中的氧化剂是_____
(3)火箭发射时常出现红棕色气体,原因为:N2O42NO2 当温度升高时,气体颜色变深,则该反应为_____热反应(填“吸”或“放”)
(4)现将 1mol N2O4 充入一个恒容密闭容器中,下列示意图正确且能说明 N2O42NO2达到平衡状态的是_____(填字母)
(5)在研究之初,科学家曾考虑将氧化性更强的F2或反应速率极快、释放能量更高的N5 用作推进剂,但综合分析后均未采用,请分析火箭推进剂应具备的特点是_____
【答案】C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol N2O4 吸 c 单位质量释放能量高、产物环保,反应可控
【解析】
(1)1mol液态C2H8N2与2mol液态N2O4完全反应,生成CO2、N2、H2O三种无污染气体的同时释放出2250kJ的热量,据此可知该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol;
(2)该反应中N2O4中氮元素化合价降低,为氧化剂;
(3)温度升高气体颜色变深,说明平衡正向移动,NO2浓度增大,所以该反应为吸热反应;
(4)a.该反应前后气体的总质量不变,容器恒容,所以密度一直不变,故a错误;
b.初始投料为1molN2O4,所以v(正)N2O4在初始时刻不为0,故b错误;
c.四氧化二氮的转化率不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故c正确;
综上所述选c;
(5)根据题目信息可知没有采用氧化性更强的F2或反应速率极快、释放能量更高的N5 用作推进剂,说明火箭推进剂不但需要单位质量释放能量高、产物环保,而且需要反应可控。
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【题目】从某废液(含有Fe2+、Cu2+、Cl-)中回收铜并制得纯净的FeCl3溶液。现以制得纯净的FeCl3溶液为原料制取优良的水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),其流程如下:
已知:高锰酸钾(K2FeO4)位暗紫色固体,可溶于水。在中性或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。高锰酸钾具有强氧化性。高锰酸钾(K2FeO4)与水作用产生Fe(OH)3。
(1)检验废液中含有Fe2+选用的试剂是________(填化学式);从废液中制得纯净的FeCl3溶液加入的试剂除铁粉外,还需要一种试剂是_________(填化学式),加入时发生反应的离子方程式为__________。
(2)高锰酸钾(K2FeO4)在处理水过程中的作用是_________和__________。
(3)“氧化”过程反应的离子方程式为__________。
(4)过滤时需用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和________,上述工艺得到的高锰酸钾常含有杂志,可用重结晶法提纯,操作是:将粗产品用_________溶解,然后________。
(5)用回收的铜为原料可制得粗制CuSO4·5H2O晶体(含有少量的FeSO4·7H2O),除去CuSO4·5H2O晶体中杂志的方法是:向溶液中加入H2O2,再调解溶液PH,过滤即可制得纯净的CuSO4溶液,进而制得纯净CuSO4·5H2O的晶体。
已知:室温时一些物质的Kaq如下表:
化学式 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
Kaq | 8.0×10-16 | 8.0×10-18 | 8.0×10-20 |
已知溶液中的离子浓度小于1×10-6mol·L-1时就认定沉淀完全。
加双氧水的目的是__________;若溶液中CuSO4的浓度为3.0mol·L-1,通过计算说明此方法可除去粗制CuSO4·5H2O晶体中FeSO4·7H2O的理由________。