Question

我国的“神舟”系列载人飞船的成功发射，标志着“炎黄子孙千年飞天梦想实现了”．航天器的升空需要推进剂，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，则甲的化学式为

 

，并用离子方程式表示甲的水溶液呈酸性的原因

 

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（2）已知某液体推进剂主要由可燃剂乙和氧化剂丙组成，乙和丙常温下呈液态，它们均为氢化物（氢与其他元素形成的二元化合物）且分子中含有相同的电子数，常温下，乙和丙可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

 

．另一种气态无色的氧化剂丁升温时（隔绝空气）迅速转化为红棕色气体，1mol乙在常温下与丁完全反应可放出Q kJ热量，产物与丙完全相同，试写出该反应的热化学方程式

 

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（3）根据上述原理，以下物质中不可能作为推进剂的是

 

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A．石油产品       B．尿素      C．液氟      D．高氯酸铵
（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10.0g沉淀，则戊的化学式为

 

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（5）请您设计一个实验方案，探究由上述四种元素组成的常见无机盐可能的成份．

 

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Answer 1

分析：（1）硝酸盐中的N元素处于最高价，铵根水解显酸性；
（2）一般由C、H、O、N中元素组成的常见的液态化合物和一种常见的稳定单质为水和氮气；红棕色气体为二氧化氮；
（3）推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成；
（4）根据质量守恒定律可求出氧气的质量，然后求出分子中C、N、O的原子个数之比；
（5）该无机盐是碳酸铵或碳酸氢铵或是二者的混合物．二者都易分解，所以可以通过分解产物的质量多少来判断．

解答：解：（1）硝酸盐中的N元素处于最高价，可做氧化剂，故甲为硝酸铵；铵根水解显酸性：NH₄⁺+H₂O?H⁺+NH₃?H₂O，故答案为：NH₄NO₃；NH₄⁺+H₂O?H⁺+NH₃?H₂O；
（2）一般由C、H、O、N中元素组成的常见的液态化合物和一种常见的稳定单质为水和氮气，乙和丙分别为N₂H₄ 和H₂O₂，二者都为18电子分子，该反应的化学方程式：N₂H₄ +2H₂O₂=N₂+4 H₂O；红棕色气体为二氧化氮，2molN₂H₄在常温下与二氧化氮完全反应可放出2Q kJ热量，该反应的热化学方程式：2N₂H₄（l）+2N₂O₄（g）=3N₂（g）+4 H₂O（l）△H=-2QkJ/mol，故答案为：N₂H₄ +2H₂O₂=N₂+4 H₂O；2N₂H₄（l）+2N₂O₄（g）=3N₂（g）+4 H₂O（l）△H=-2QkJ/mol；
（3）推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成，石油是可燃剂，液氟和高氯酸铵是氧化剂，尿素既不是可燃剂又不是氧化剂，故答案为：B；
（4）氮气是0.2mol，质量是5.6g．CO₂是0.1mol，质量是4.4g，根据质量守恒定律可知氧气的质量是19.6g-5.6g-4.4g=9.6g，物质的量是0.3mol，所以体积是6.72L．则分子中C、N、O的原子个数之比是1：4：8，所以化学式为C（NO₂）₄，故答案为：C（NO₂）₄；
（5）该无机盐是碳酸铵或碳酸氢铵或是二者的混合物．二者都易分解，所以可以通过分解产物的质量多少来判断．例如称量固体样品的质量mg，将样品加热，并将气体通入足量的澄清石灰水，测出沉淀的质量ng，通过m与n的计算获得最终结果，
故答案为：无机盐可能是（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃或两者的混合物，称量固体样品的质量mg，将样品加热，并将气体通入足量的澄清石灰水，测出沉淀的质量ng，通过m与n的计算获得最终结果．

点评：本题考查化学式的推断、热化学方程式等，物质的推断是解题的关键，题目难度中等．