(14分)近年来我国的航天事业取得了巨大的成就,在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂。
⑴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1 g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 。
⑵在实验室中,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 (填序号字母)。
| A.酒精灯 | B.长直玻璃导管 | C.锥形瓶 | D.冷凝管 |
②除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是 。
⑶肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层,可减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气,则每生成1 mol Fe3O4,需要消耗肼的质量为 g。
⑷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. 。
设计探究实验:
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 。
②若所得溶液显血红色,则假设 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 的现象,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。
查阅资料: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 现象;若产生 现象,则假设3成立。
下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是![]()
| A.图l装置可用于定量测定H2O2的分解速率 |
| B.图2装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 |
| C.图3装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积 |
| D.图4装置可用于蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 |
酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol?L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。
(1)写出滴定过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)滴定过程中操作滴定管的图示正确的是 。![]()
(3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的草酸溶液浓度
(填“偏高”、“偏低”、或“不变”)。
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL)。
| 实验编号 | 温度(℃) | 催化剂 用量(g) | 酸性高锰酸钾溶液 | 实验目的 a. 实验1和2探究 ; b. 实验1和3探究反应物浓度对该反应速率的影响; c. 实验1和4探究催化剂对该反应速率的影响。 | |
| 体积 (mL) | 浓度 (mol?L-1) | ||||
| 1 | 25 | 0.5 | 4 | 0.1000 | |
| 2 | 50 | 0.5 | 4 | 0.1000 | |
| 3 | 25 | 0.5 | 4 | 0.0100 | |
| 4 | 25 | 0 | 4 | 0.1000 | |
(4)写出表中a 对应的实验目的 ;若50°C时,草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线 如下图所示,保持其他条件不变,请在图中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。
(5)该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
| 实验编号 | 溶液褪色所需时间(min) | ||
| 第1次 | 第2次 | 第3次 | |
| 1 | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
| 3 | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
(6)该实验中使用的催化剂应选择MnSO4而不是MnCl2,原因可用离子方程式表示为 。
(12分)硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”。它易溶于水,难溶于乙醇,加热易分解。工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:实验具体操作步骤为:![]()
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节螺旋夹,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电磁搅拌器搅动。
②至析出的硫不再消失,控制溶液的pH接近
7时,停止通入SO2气体。
③抽滤所得的滤液,转移至蒸发皿中,水浴加热
浓缩,直到溶液表面出现晶膜。
④冷却结晶、抽滤、洗涤。
⑤将晶体放入烘箱中,在40~45℃左右干燥
50~60min,称量。
请回答以下问题:
(l)仪器a的名称是 ;
(2)步骤②中若控制pH值小于7,则产率会下降,请用离子方程式解释原因: 。
(3)步骤③中不能将溶液蒸发至干的原因是 ;晶膜通常在溶液表面出现的原因是 。
(4)步骤④中洗涤硫代硫酸钠晶体所用试剂的结构式是 。
(5)为检验制得的产品的纯度,该实验小组称取5,0克的产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入25mL 0.0lmol·L-1 KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O
=2I-+S4O
,当蓝色褪去H半分钟不变色时到达滴定终点。实验数据如下表:
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 |
| Na2S2O3溶液体积(mL) | 19.98 | 20.02 | 21.18 |
则该产品的纯度是____ ,间接碘量法滴定过程中可能造成实验结果偏低的是____ 。
A.滴定管末用Na2S2O3溶液润洗 B.滴定终点时仰视读数
C.锥形瓶用蒸馏水润洗 D.滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现气泡
(4分)下列有关实验操作或判断不正确的是 _____________(填序号,多选扣分)。
| A.配制一定物质的量浓度溶液,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大 |
| B.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗 |
| C.配制稀硫酸时,可先在烧杯中加入一定体积的蒸馏水,再边缓慢加入浓硫酸边搅拌 |
| D.100 mL容量瓶可用于配制95 mL 0.1 mol/L NaCl溶液 |
F.观察钾元素焰色反应的操作是:先将铂丝放在稀盐酸中洗涤,然后蘸取固体氯化钾,置于酒精灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察。
G.苯、CCl4、酒精可用来萃取溴水中的溴。
硫代硫酸钠的纯度可用滴定法进行测定,原理是:2S2O32-+ I2 → S4O62-+ 2I-
38.配制100 mL0.0500 mol/L I2溶液,不需要的仪器是 (选填编号)。
a.100 mL容量瓶 b.量筒 c.烧杯 d.玻璃棒
滴定管标有使用温度:20oC; 滴定管的最小刻度为 mL。
39.取2 .500g含杂质的Na2S2O3·5H2O晶体配成50mL溶液,每次取10.00mL放入锥形瓶里,加2滴淀粉为指示剂,再用0.0500 mol/L I2溶液滴定,实验数据如下(第3次初读数为 0.00,终点读数如图; 杂质不参加反应):![]()
| 编号 | 1 | 2 | 3 |
| 消耗I2溶液的体积/mL | 19.98 | 20.02 | |
Na2S2O3?5H2O(式量248)的质量分数是(保留4位小数) 。
40.会造成实验结果偏低的操作是 (选填编号)。
a. 滴定时滴定管中的液体滴在锥形瓶外
b. 锥形瓶用蒸馏水洗净后,立即装入待测溶液
c. 未用标准液润洗滴定管
d. 振荡时溶液溅出锥形瓶外