(15分)2011年9月29日21时天宫一号在酒泉卫星发射中心发射成功,标志着中国航天迈入了新的台阶,火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素。推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成,根据化学物质的形态不同推进剂可分为固体推进剂和液体推进剂,它们一般由C、H、O、N中的一种或几种元素组成。请回答下列问题:

(1)已知某固体推进剂主要由可燃剂(聚丁二烯等)和氧化剂甲(一种由三种元素组成的盐)组成,该盐溶液中加入硝酸银溶液,无明显现象,则甲物质所含的化学键类型                               ,并用离子方程式表示甲的水溶液呈酸性的原因                                           

(2)已知某液体推进剂主要由可燃剂肼(N2H4)和氧化剂乙组成,乙所含有的电子数和肼分子相同,常温下,乙和肼反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质,试写出该反应的化学方程式                                     。列举乙的另一种主要用途                    

(3)根据上述原理,以下物质中可能作为推进剂的是         

A.石油产品         B.四氯化碳            C.液氟            D.纯碱

(4)戊也可作液体推进剂的氧化剂,取19.6g化合物戊,隔绝空气加热使其完全分解,生成氮气、氧气和二氧化碳,生成的氮气折合成标准状况下的体积为4.48L,生成的二氧化碳气体被足量的澄清石灰水吸收,得到10.0 g沉淀,生成的氧气折合成标准状况下的体积为           L;戊的化学式为           

(5)请设计一个实验方案,探究由上述四种元素组成的常见无机盐可能的成份。

__________________________________________

 

(15分)纳米级Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。

Ⅰ.纳米氧化亚铜的制备

(1)四种制取Cu2O的方法如下:

①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;

②最新实验研究用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2

已知:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)    △H=-a kJ/mol

Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l)   △H=b kJ/mol

4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g)       △H=c kJ/mol

则该方法制备Cu2O的热化学方程式为                                              

③工业中主要采用电解法:用铜和钛作电极,电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液,电解总方程式为:2Cu+H2OCu2O+H2↑,则阳极反应式为:                               

④还可采用Na2SO3还原CuSO4法:将Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中,制成一定浓度的溶液,通入蒸气加热,于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式:               

Ⅱ.纳米氧化亚铜的应用

(2)用制得的Cu2O进行催化分解水的实验

①一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10. 0 mol水蒸气,发生反应:

2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)  △H=+484 kJ·mol1

T1温度下不同时段产生O2的量见下表:

时间/min

20

40

60

80

n(O2)/mol

1.0

1.6

2.0

2.0

前20 min的反应速率 v(H2O)=                        ;该该温度下,反应的平衡常数的表达式K              ;若T2温度下K=0.4,T1          T2(填>、<、=)

②右图表示在t1时刻达到平衡后,只改变一个条件又达到平衡的不同时段内,H2的浓度随时间变化的情况,则t1时平衡的移动方向为       ,t2时改变的条件可能为               ;若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数,t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质,则K1、K2、K3的关系为                

③用以上四种方法制得的Cu2O在其它条件相同下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是           

A.方法③、④制得的Cu2O催化效率相对较高

B.方法④制得的Cu2O作催化剂时,水的平衡转化率最高

C.催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有

D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度

 

(14分)实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。

化合物

相对分子质量

密度/g·cm-3

沸点/℃

溶解度/100g水

正丁醇

74

0.80

118.0

9

冰醋酸

60

1.045

118.1

互溶

乙酸正丁酯

116

0.882

126.1

0.7

请回答有关问题。

Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备

在A中加入11.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸,混合均匀,投入沸石。如图所示安装分水器、温度计及回流冷凝管,并在分水器中预先加水至略低于支管口,加热回流,反应一段时间将水逐渐分去,至反应完毕。

(1)仪器A中发生反应的化学方程式为____________________________。有同学拟通过某种方法鉴定所得产物中是否含有杂质,可采用           确定。

a.红外光谱法            b.1H核磁共振谱法          c.质谱法

(2)“反应中利用分水器将水分去”该操作的目的是:                           

(3)反应时加热有利于提高酯的产率,但温度过高酯的产率反而降低,其可能的原因是           

(4)可根据                              现象来判断反应完毕。

Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制

(5)将仪器A中的液体转入分液漏斗中,用分液法可分离上述有机层和水层,分液完成后,取出有机层的操作是          

(6)再用10ml 10%Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是                                 

(7)将干燥后的产品蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在         左右。

 

 0  71333  71341  71347  71351  71357  71359  71363  71369  71371  71377  71383  71387  71389  71393  71399  71401  71407  71411  71413  71417  71419  71423  71425  71427  71428  71429  71431  71432  71433  71435  71437  71441  71443  71447  71449  71453  71459  71461  71467  71471  71473  71477  71483  71489  71491  71497  71501  71503  71509  71513  71519  71527  203614 

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