题目内容
【题目】肼(N2H4)是一种高能燃料,常温下为无色具有强烈的吸水性的有毒液体。熔点(2℃),沸点(113.5℃)。N2H4水溶液的碱性弱于氨水;N2H4有强还原性。化学小组同学在实验室中用过量NH3和NaC1O溶液反应制取N2H4并探究其性质。回答下列问题:
(1)A中反应容器的名称为_____________
(2)用上图装置制取肼,其连接顺序为________(按气流方向,用小写字母表示)。
(3)装置A中生成N2H4·H2O,则发生反应的化学方程式为_________________,装置D的作用是_______________。
(4)用化学用语解释N2H4水溶液呈碱性的原因:__________________________________
(5)发射火箭时,肼为燃料,双氧水为氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知1.6g液态肼 在上述反应中释放64.22kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式:_______________________
(6)将A中得到的粗产品和烧碱混合,逐渐通入氮气以除空气,目的为_______________加热至碱液温度近110℃,待烧碱完全溶解后,冷却到60℃左右,进行 至蒸馏液含肼量90%~94%,再经分馏、除去水分后,冷凝,制得98%~99.5%的无水肼。则空白处应填写(_____)
A.加压蒸馏 B.常压蒸馏 C.真空蒸馏
【答案】 三颈烧瓶 defabc (ef顺序可互换) NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl 防止倒吸或安全瓶 N2H4·H2O N2H5++OH- N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-1284.4kJ/mol. 防止肼被氧气氧化 C
【解析】试题分析:本题考查N2H4的制备和N2H4性质的探究,热化学方程式的书写。
(1)根据仪器的构造特点,A中反应容器的名称为三颈烧瓶。
(2)根据题意用过量NH3和NaClO溶液反应制取N2H4,所以先是氨气发生装置,用装置C制取氨气;由于氨气极易溶于水,若将NH3直接通入NaClO溶液中易产生倒吸,则C装置后连接D装置;将氨气通入三颈烧瓶中与NaClO溶液反应制肼;多余的氨气要进行尾气吸收;装置的连接顺序为C→D→A→B,按气流方向,接口的连接顺序为defabc或dfeabc。
(3)在装置A中NH3被氧化成N2H4·H2O,则NaClO被还原成NaCl,反应的化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4·H2O+NaCl。装置D的作用:作安全瓶,防倒吸。
(4)联想氨气水溶液呈碱性的原因,N2H4水溶液呈碱性的原因是N2H4·H2O发生微弱电离,电离方程式为:N2H4·H2ON2H5++OH-。
(5)n(N2H4)==0.05mol,则1molN2H4反应放出的热量为=1284.4kJ,反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-1284.4kJ/mol。
(6)根据题意N2H4有强还原性,所以通入N2除空气的目的是:防止肼被氧气氧化。因为N2H4的沸点为113.5℃(高于60℃),所以进行真空蒸馏获得含肼量90%~94%的蒸馏液,答案选C。
【题目】在一定温度下,将气体X与气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:X( g)+Y( g)2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡.反应过程中测定的数据如表:下列说法正确的是( )
t∕min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)∕mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
A. 反应前4min的平均反应速率υ(Z)=0.0125molL-1min-1
B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前υ(逆)>υ(正)
C. 其他条件不变,再向体系中冲入1L氦气,使体系压强增大,则υ(逆)与υ(正)同等程度增大
D. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44