Question

天宮一號(hào)是由長(zhǎng)征二號(hào)大推力火箭發(fā)射升空的，火箭推進(jìn)劑是成功發(fā)射火箭的重要因素，推進(jìn)劑的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程．
（1）20世紀(jì)前，黑火藥是世界上唯一的火箭推進(jìn)劑，黑火藥是由硝酸鉀、硫磺、木炭組成，黑火藥爆炸的化學(xué)方程式為KNO₃+S+C→K₂S+N₂↑+CO₂↑（未配平）．
①反應(yīng)中氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為

 

； CO₂的電子式為

 

；
②某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一；取適鼙黑火藥溶于水，過(guò)濾，在所得濾液中加入一定量的稀硫酸，將混合液置于試管中并放入銅片微熱，發(fā)現(xiàn)在銅片上產(chǎn)生氣泡，寫(xiě)出在試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

；
實(shí)驗(yàn)二：取黑火藥爆炸后的殘留固體，加適量水溶解．．寫(xiě)出檢驗(yàn)此溶液中含有K⁺的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：

 

：
（2）1947年，研制出第二代聚硫橡膠、高氯酸銨（NH₄C1O₄）、鋁粉復(fù)合推進(jìn)劑．高氯酸銨水溶液呈酸性的原因是．

 

；（用離子方程式表示）
（3）20世紀(jì)60年代，火箭使用的是液體推進(jìn)劑，常用的氧化劑有四氧化二氮、液氧等：可燃物有肼（N₂H₄）、液氫等．寫(xiě)出與肼（N₂H₄）電子數(shù)相等，常溫下呈液態(tài)的一種無(wú)機(jī)化合物的化學(xué)式：

 

，并舉例說(shuō)明其一種用途：

 

；
（4）以上火箭推進(jìn)劑一般都含有氮元素．現(xiàn)有一種含氮化合物組成為N₄H₄，它是一種離子化合物，其中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1：1，與燒堿反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，而與鹽酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物之一具有極強(qiáng)烈的爆炸性，寫(xiě)出該產(chǎn)物在水溶液中的電離方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,離子方程式的書(shū)寫(xiě)

專(zhuān)題：

分析：（1）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑以及氧化產(chǎn)物的概念來(lái)確定結(jié)合方程式確定其物質(zhì)的量之比；二氧化碳是共價(jià)化合物，根據(jù)成鍵情況書(shū)寫(xiě)電子式；
②實(shí)驗(yàn)一、取適量黑火藥溶于水，過(guò)濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到硝酸鉀，冷卻后慢慢加入濃硫酸，將混合液置于試管中并放入銅片，產(chǎn)生大量紅棕色氣體，說(shuō)明銅和濃硝酸反應(yīng)生成；
實(shí)驗(yàn)二、鉀離子的檢驗(yàn)可以采用焰色反應(yīng)；
（2）高氯酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解導(dǎo)致其溶液呈酸性，據(jù)此分析解答；
（3）N₂H₄電子數(shù)為18，電子式為18、常溫下呈液體為H₂O₂；雙氧水具有氧化性，可用于殺菌消毒；
（4）含氮化合物組成為N₄H₄，是一種離子化合物，其中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1：1，與燒堿反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則該離子化合物中含有銨根離子，據(jù)此判斷該混合物化學(xué)式，然后寫(xiě)出與鹽酸反應(yīng)生成產(chǎn)物的分子式，即可回答．

解答： 解：（1）①黑火藥爆炸的化學(xué)方程式為KNO₃+S+C→K₂S+N₂↑+CO₂↑，根據(jù)電子守恒，配平方程式為：2KNO₃+S+3C=K₂S+N₂↑+3CO₂↑，氧化劑是硝酸鉀和硫單質(zhì)，共3Mol，氧化產(chǎn)物是二氧化碳3mol，氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1，CO₂是共價(jià)化合物，其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳原子和氧原子之間有2對(duì)電子，其電子式為，
故答案為：1：1；；
②實(shí)驗(yàn)一：取適量黑火藥溶于水，過(guò)濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，得到硝酸鉀，冷卻后慢慢加入濃硫酸，將混合液置于試管中并放入銅片，產(chǎn)生大量紅棕色氣體，說(shuō)明銅和濃硝酸反應(yīng)生成，反應(yīng)的離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-

△   .

Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^- 

△   .

Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
實(shí)驗(yàn)二：鉀離子的檢驗(yàn)可以采用焰色反應(yīng)，方法是：用鉑絲蘸取待測(cè)液，分放在火焰上灼燒，通過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察火焰的顏色，若呈現(xiàn)紫色，證明含有鉀離子，反之則沒(méi)有，故答案為：用鉑絲蘸取待測(cè)液，分放在火焰上灼燒，通過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察火焰的顏色，若呈現(xiàn)紫色，證明含有鉀離子，反之則沒(méi)有；        
（2）高氯酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解導(dǎo)致其溶液呈酸性，水解方程式為NH₄⁺+H₂O=NH₃?H₂O+H⁺，故答案為：NH₄⁺+H₂O=NH₃?H₂O+H⁺．
（3）一種與N₂H₄電子數(shù)相等的綠色氧化劑為H₂O₂，雙氧水具有較強(qiáng)的氧化性，可用于殺菌消毒，
故答案為：H₂O₂；消毒劑；
（4）與燒堿反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，說(shuō)明該離子化合物中含有銨根離子，陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1：1，再結(jié)合化學(xué)式組成為N₄H₄可知該物質(zhì)的化學(xué)式為：NH₄N₃，與鹽酸反應(yīng)生成氯化銨和HN₃，HN₃在水溶液中的電離方程式為：HN₃?H⁺+N₃^-．
故答案為：HN₃?H⁺+N₃^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平以及物質(zhì)的性質(zhì)和方程式的書(shū)寫(xiě)知識(shí)，題目難度中等，試題題量較大，知識(shí)點(diǎn)較多，注意掌握氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法．