题目内容
15．在航天发射时，肼（N2H4）及其衍生物常用作火箭推进剂．（1）液态肼作火箭燃料时，与液态N2O4混合发生氧化还原反应，已知每1g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ，试写出该反应的热化学方程式N2O4（l）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H1=-64a kJ•mol-1．
（2）实验室用N2H4•H2O与NaOH颗粒一起蒸馏，收集114～116℃的馏分即为无水肼．
①在蒸馏过程中不需要的仪器是BG（填序号字母）．
A．酒精灯 B．长直玻璃导管 C．锥形瓶 D．直型冷凝管
E．尾接管（接液管） F．蒸馏烧瓶 G．滴定管
②除上述必需的仪器外，还缺少的主要玻璃仪器是温度计．
（3）肼能使锅炉内壁的铁锈变成较为致密的磁性氧化铁（Fe3O4）层，以减缓锅炉锈蚀．若反应过程中肼转化为氮气，则每生成1molFe3O4，需要消耗肼的质量为8g．
（4）磁性氧化铁（Fe3O4）的组成可写成FeO•Fe2O3．某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成（不含有其它黑色物质）．探究过程如下：
提出假设：假设1．黑色粉末是CuO；假设2．黑色粉末是Fe3O4；假设3．黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物．
探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂．
①若假设1成立，则实验现象是溶液显蓝色．
②若所得溶液显血红色，则假设2或3成立．
③为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生有红色固体析出现象，则假设3成立．
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显．
查资料：Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2++4NH3•H2O=Cu（NH3）42++4H2O．
④为探究是假设2还是假设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，若假设2成立，则产生红褐色沉淀现象；若产生红褐色沉淀，同时溶液呈深蓝色现象，则假设3成立．
分析 （1）依据每1g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ，求出1mol肼燃烧的反应热，然后写出热化学方程式；
（2）依据蒸馏实验用的仪器分析解大答；
（3）根据Fe3O4可以写成FeO•Fe2O3，可知1个Fe3O4中有2个铁为+3价，1个铁为+2价来解答；根据1个N2H4（肼）转变成N2失去4个电子和电子得失守恒来解；
（4）依据物质的颜色结合假设1和假设2解答；
①硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜，硫酸铜溶液呈蓝色；
②三价铁离子遇到KSCN显血红色，据此解答；
③铁粉与铜离子反应置换出铜；
④如果假设2成立，则加入硫酸后得到的溶液中含有三价铁离子，加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀；如果假设3成立则加入硫酸后溶液中既含有三价铁离子还含有铜离子，加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀；铜离子与氨水发生反应Cu2++4NH3•H2O═Cu（NH3）42++4H2O，盐酸变为深蓝色．
解答 解：（1）N2O4（l）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g） Q
1g aKJ
64g 64aKJ
所以该反应的热化学方程式为：N2O4（l）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H1=-64a kJ•mol-1，
故答案为：N2O4（l）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H1=-64a kJ•mol-1；
（2）蒸馏实验用到的仪器有：酒精灯，蒸馏烧瓶，温度计，冷凝器，长导管，牛角管，烧杯．
在蒸馏过程中不需要的仪器是长直玻璃导管、酸式滴定管；
除上述必需的仪器外，还缺少的玻璃仪器是温度计；
故答案为：BG；温度计；
（3）因Fe3O4可以写成FeO•Fe2O3，可知1个Fe3O4中有2个铁为+3价，1个铁为+2价，所以由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子，则每生成1mol Fe3O4，转移电子的物质的量为1mol；
因由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子，1个N2H4（肼）转变成N2得到4个电子，根据电子得失守恒：n（Fe3O4）×1=n（N2H4）×4，所以n（N2H4）=0.25mol，则m（N2H4）=0.25mol×32g/mol=8g，
故答案为：8；
（4）该物质是黑色固体，也可能既含有CuO又含有Fe3O4黑色粉末，是CuO和Fe3O4的混合物；
故答案为：黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物；
①硫酸与氧化铜发生反应：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，硫酸铜溶液显蓝色，若假设1成立，实验现象为：溶液显蓝色，
故答案为：溶液显蓝色；
②三价铁离子与KSCN试剂络合成红色络合物，所以如果所得溶液显血红色，证明加入硫酸后生成了三价铁离子，说明黑色物质中含有Fe3O4，所以假设2或3都有可能，
故答案为：2或3；
③铁粉与铜离子发生反应：2Cu2++Fe=3Fe2++Cu，所以如果产生红色物质，证明溶液中存在铜离子，则黑色固体中含有CuO，故假设3正确；
故答案为：有红色固体析出；
④如果假设2成立，则加入硫酸后得到的溶液中含有三价铁离子，加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀；如果假设3成立则加入硫酸后溶液中既含有三价铁离子还含有铜离子，加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀；铜离子与氨水发生反应Cu2++4NH3•H2O═Cu（NH3）42++4H2O，盐酸变为深蓝色，
故答案为：红褐色沉淀；红褐色沉淀，同时溶液呈深蓝色．
点评 本题考查了热化学方程式的书写、蒸馏实验用到的仪器、氧化还原反应规律、物质成分探究实验，题目涉及的知识点比较多，可以根据信息及所学知识，合理分析得出正确结论，本题难度中等．
①称取3.920g摩尔盐样品配制250mL溶液．
②取少量配制溶液，加入KSCN溶液，无明显现象．
③另取少量配制溶液，加入过量浓氢氧化钠溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体和红褐色沉淀．
④定量测定如下：
滴定实验结果记录如下：
| 实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 消耗高锰酸钾溶液体积/mL | 10.32 | 10.02 | 9.98 |
（1）步骤①中需要的定量仪器为电子天平、250mL容量瓶．
（2）步骤②的目的是确定红褐色沉淀中的铁元素在摩尔盐中是以亚铁离子形式存在．产生红褐色沉淀的离子方程式4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe（OH）3↓．
（3）步骤④中操作X为过滤、洗涤、干燥或烘干（冷却）（按操作顺序填写）．
（4）步骤④中酸性高锰酸钾溶液能否用碘的酒精溶液代替，不能（填“能”或“不能”），请说明理由碘单质与亚铁离子不反应．
（5）步骤④若在滴定过程中，待测液久置，消耗高锰酸钾溶液的体积将偏小．（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（6）通过上述实验测定结果，推断摩尔盐化学式为（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O或（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O．
| A． | 稀释浓硫酸时把水沿着烧杯内壁缓慢注入浓硫酸中，并用玻璃棒搅拌 | |
| B． | 称量2.0gNaOH固体时先在托盘上各放一张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体 | |
| C． | 用装置甲除去乙烯中少量SO2气体 | |
| D． | 用装置乙分液，从分液漏斗下口放出有机相，关闭活塞再从分液漏斗上口倒出水相 |
| A． | 实验室可用NaNO2和NH4Cl溶液混合加热制取氮气 | |
| B． | NaNO2与N2H4反应中，NaNO2是氧化剂 | |
| C． | 可用KI-淀粉试纸和食醋鉴别NaNO2和NaCl | |
| D． | 分解NaN3盐每产生1 mol N2转移6 mole一 |
| A． | 将稀硫酸改成浓硫酸 | B． | 将纯锌换成含铜、铅等杂质的粗锌 | ||
| C． | 往稀硫酸中滴加浓度更大的硝酸 | D． | 往稀硫酸中加入K2SO4溶液 |
| A． | HCl和H2O | B． | Cl2与饱和NaCl溶液 | ||
| C． | NO2和H2O | D． | CO2和NaOH溶液 |