Question

某固态易爆物质（N_xH_yCl_zO_w）的相对分子质量为117.5．已知18.8g该物质发生自身爆炸，分解产物为4.32gH₂O、0.16molHCl、4.48L O₂和若干克氮气（体积为标准状况下测定）．试回答：
（1）生成氮气的质量；
（2）已知该物质是一种铵盐，通过计算确定其化学式；
（3）若0.4mol的该铵盐分解，计算被氮元素还原的氯元素原子的物质的量．

Answer 1

考点：复杂化学式的确定

专题：

分析：（1）依据n=

n

M

计算物质的量，结合生成物中原子守恒计算氮气的质量；
（2）根据（1）计算结构计算出原子个数比，写出化学式；
（3）依据热化学方程式定量关系计算，被氮元素还原的氯元素化合价降低，结合得失电子守恒计算得到．

解答： 解：（1）相对分子质量为117.5的固态易爆物质（N_xH_yCl_zO_w）18.8g，n=

18.8g

117.5g/mol

=0.16mol，
水的物质的量=

4.32g

18g/mol

=0.24mol
生成HCl物质的量为0.16mol
氧气物质的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol
氢元素质量=（0.24×2+0.16）×1g/mol=0.64g；
氯元素质量=0.16mol×35.5g/mol=5.68g
氧元素质量=（0.24+0.2×2）mol×16g/mol=10.24g
氮元素质量=18.8g-0.64g-5.68g-10.24g=2.24g
答：生成氮气的质量为2.24g；
（2）氮元素物质的量=

2.24

14g/mol

=0.16mol
n（N）：n（H）：n（Cl）：n（O）=0.16：（0.24×2+0.16）：0.16：（0.24+0.2×2）=1：4：1；4；
这种物质是NH₄ClO₄，高氯酸铵；
答：通过计算该物质化学式为NH₄ClO₄；
（3）每1molNH₄ClO₄中含有1molN元素，N元素都是被氧化的，所以被氧化的N是0.4mol，依据化学方程式可知，4NH₄ClO₄=4HCl+2N₂+6H₂O+5O₂ ，元素化合价升高的为：
4N～2N₂～12e-，10 O～5O₂～20e^-，元素化合价降低的是：4Cl～4HCl～32e-，依据电子转移守恒计算，32N～16N₂～96e-，12Cl～12HCl～96e-，则32N～12Cl，被氮元素还原的氯元素物质的量=

0.4mol×12

32

=0.15mol；
答：被氮元素还原的氯元素原子的物质的量0.15mol．

点评：本题考查了元素守恒，化学方程式，电子守恒的计算应用，注意氧化还原反应电子转移守恒的分析判断，题目难度较大．