题目内容
【题目】“神舟六号”宇宙飞船是靠长征Ⅱ(F)型运载火箭发射升空的。该火箭所用的燃料是偏二甲肼[(CH3)2NNH2],氧化剂是N2O4,产物是氮气、二氧化碳和水。
(1)火箭点火瞬间,逸出的红棕色气体是________,产生该气体的化学反应方程式为________________________________。
(2)偏二甲肼在N2O4中燃烧的化学方程式为____________________,当有1 mol 偏二甲肼燃烧时,转移电子的物质的量为________________________________。
【答案】 NO2 N2O42NO2 (CH3)2NNH2+2N2O43N2+2CO2+4H2O 16mol
【解析】
(1)由于四氧化二氮存在可逆反应:N2O42NO2,NO2是红棕色气体,因此火箭点火瞬间会逸出红棕色气体;
(2)偏二甲肼[(CH3)2NNH2]和氧化剂N2O4反应,产物是氮气、二氧化碳和水,根据原子守恒可知反应的方程式为(CH3)2NNH2+2N2O43N2+2CO2+4H2O。当有1 mol偏二甲肼燃烧时,消耗2molN2O4,氮元素化合价从+4价降低到0价,则转移电子的物质的量为2mol×2×(4-0)=16mol。
【题目】常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种,均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。
实验中可能用到的数据:
密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 | |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水,易溶于硝基甲苯 |
对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
实验步骤:①按体积比1:3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40 mL;
②在三颈瓶中加入15 mL(13g)甲苯,按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
④控制温度约为50℃,反应大约10 min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯的总质量13.60 g。
请回答下列问题:
(1)配制混酸的方法是_______________________。反应中需不断搅拌,目的是__________________________________________。
(2)仪器A的名称是______,使用该仪器前必须进行的操作是____。
(3)若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少,可能的原因是_____。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为______,操作2中需要使用下列仪器中的____(填序号)。
a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗 e.蒸发皿
(5)该实验中一硝基甲苯的产率为______(保留4位有效数字)。