(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 |
E．牛角管(接液管) F．蒸馏烧瓶 G．酸式滴定管
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。
某实验小组用0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用470 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体 g。
(2)从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母): 。
| 名称 |
托盘天平 (带砝码) |
小烧杯 |
坩埚钳 |
玻璃棒 |
药匙 |
量筒 |
| 仪器 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| 序号 |
a |
b |
c |
d |
e |
f |
Ⅱ.测定中和热
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、盐酸、NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是 。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
| 实验 次数 |
起始温度t1/℃ |
终止温度 t2/℃ |
温度差平均值 (t2-t1)/℃ |
|||
| H2SO4 |
NaOH |
平均值 |
||||
| 1 |
26.2 |
26.0 |
26.1 |
30.1 |
||
| 2 |
27.0 |
27.4 |
27.2 |
33.3 |
||
| 3 |
25.9 |
25.9 |
25.9 |
29.8 |
||
| 4 |
26.4 |
26.2 |
26.3 |
30.4 |
②近似认为0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=“4.18”J/(g·℃)。则中和热ΔH= (取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母) 。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
化学兴趣小组设计以下实验方案,测定某已部分变质的小苏打样品中Na2CO3的质量分数。
【方案一】 称取一定质量的固体样品,通过加热至恒重后冷却,称量剩余固体质量,计算。
(1)下列仪器中,在灼烧固体样品时必须用到的是 (填名称)。
(2)实验中需加热至恒重的目的是: 。
(3)实验中确定加热至恒重的方法是: 。
(4)若加热过程中有晶体迸溅出来,则测得的结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【方案二】 称取一定质量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解;向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,过滤,洗涤,干燥沉淀,称量固体质量,计算。
(已知:Ba2++OH-+HC
BaCO3↓+H2O)
(1)过滤操作中,除了烧杯、漏斗外,还要用到的玻璃仪器为 。
(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是 。
(3)实验中洗涤沉淀的操作是 。
(4)实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是 。
【方案三】 按如图所示装置进行实验:
(1)B装置内所盛试剂是 ;D装置的作用是 ;分液漏斗中 (填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。
(2)实验前称取17.9 g样品,实验后测得C装置增重8.8 g,则样品中Na2CO3的质量分数为 。
(3)根据此实验测得的数据,测定结果有误差,因为实验装置还存在一个明显缺陷是 。
某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应,研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ;仪器b中可选择的试剂为 。
(2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是 (填字母)。
| A．Cl2 | B．O2 | C．CO2 | D．NO2 |
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体产生,上述现象证明NH3具有 性,写出相应的化学方程式: 。
(4)E装置中浓硫酸的作用是 。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作: 。
(6)实验完毕,若测得干燥管D增重m g,装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为 (用含m、n字母的代数式表示)。
化学实验要符合“绿色化学”理念。某实验小组对“铜与浓硝酸反应”进行了探究性实验。试回答下列问题:
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式:。
(2)与装置Ⅰ相比,装置Ⅱ的优点是,装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外,还有的优点是。
(3)在装置Ⅲ中,若使NO2气体充满烧瓶,应先关闭弹簧夹 ,再打开弹簧夹 ;当气体充满烧瓶后,将铜丝提起,然后把a、b、c都关闭,并把烧瓶置于沸水中,下列情况不变的是 。
| A．颜色 |
| B．质量 |
| C．气体的平均相对分子质量 |
| D．密度 |
E.压强
(4)为了验证NO2与水的反应,欲使烧杯中的水进入烧瓶的操作是。
某化学研究性学习小组对硫酸铜分解气体产物的成分进行如下探究:
【查阅资料】
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,温度不同时,气体可能为SO3,SO2和O2中的一种、两种或三种。
【提出假设】
假设1:气体产物只有一种;
假设2:气体产物只有两种;
假设3:气体产物有三种。
(1)若假设1成立,则产物气体的成分是 ;若假设2成立,则产物气体的成分是 。
【实验及结果讨论】
(2)甲同学将分解生成的气体依次通过盛浓硫酸和KMnO4酸性溶液的洗气瓶,能说明产物气体中含SO2的现象是 ,该现象说明SO2具有的性质是 ,实验中还发现盛浓硫酸的洗气瓶质量明显增加,原因是 。
(3)乙同学将分解生成的气体通过碱石灰后,再收集测定剩余气体的体积,在不同温度下进行3组实验。请完成下表(实验中硫酸铜均完全分解):
| 实验 序号 |
称取CuSO4 的质量/g |
碱石灰的 增加质量/g |
剩余气体的体积(折算 成标准状况下)/mL |
结论 |
| Ⅰ |
6.4 |
假设1成立 |
||
| Ⅱ |
6.4 |
2.88 |
224 |
|
| Ⅲ |
6.4 |
2.56 |
448 |