Question

【題目】天宮一號(hào)于2011年9月29日21時(shí)16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，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用推進(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：2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑．

①上述反應(yīng)中的氧化劑是_____；若有0.5mol S參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_____mol；

②某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：取適量黑火藥溶于水，過(guò)濾，將濾液蒸發(fā)濃縮，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，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式_______；

實(shí)驗(yàn)二：取黑火藥爆炸后的殘留固體，加水溶解過(guò)濾，取濾液向其中滴加新制氯水至過(guò)量，一開(kāi)始溶液變渾濁后又變澄清．變渾濁的物質(zhì)是_____（化學(xué)式表示）；

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明該澄清液中含有Cl﹣_____．

（2）1947年，研制出第二代聚硫橡膠、高氯酸銨、鋁粉復(fù)合推進(jìn)劑．高氯酸銨受撞擊會(huì)引發(fā)劇烈爆炸，其爆炸產(chǎn)物有4種，2種產(chǎn)物是空氣中的主要成分，另一種氣體產(chǎn)物能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____；

（3）火箭推進(jìn)劑一般都含有氮元素，含氮化合物種類豐富，科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的硫酸銨中檢出組成為N4H4（SO4）2的物質(zhì)，該物質(zhì)為易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)，遇燒堿會(huì)生成N4氣體，該反應(yīng)的離子方程式_____；

Answer 1

【答案】 KNO3和S 6 Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O； S 向溶液中加入少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成說(shuō)明有氯離子 N4H44++4OH-= N4↑+4H2O

【解析】(1)①該反應(yīng)中N元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?價(jià)、S元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià),得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，該反應(yīng)中只有C是還原劑；根據(jù)方程式知,如果有0.5molS 參加反應(yīng),則有1.5molC 參加反應(yīng),根據(jù)C和轉(zhuǎn)移電子之間關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量。

②酸性條件下,硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性,能氧化Cu生成銅離子,自身被還原生成NO2；氯氣具有強(qiáng)氧化性,能氧化硫化鉀生成難溶性S單質(zhì)；氯離子用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn),向溶液中加入少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成說(shuō)明有氯離子。

(2)高氯酸銨受撞擊會(huì)引發(fā)劇烈爆炸,其爆炸產(chǎn)物有4種,2種產(chǎn)物是空氣中的主要成分為氮?dú)夂脱鯕?另一種氣體產(chǎn)物能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,為氨氣,根據(jù)原子守恒知還生成水蒸氣。

(3) N4H4（SO4）2為易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),遇燒堿會(huì)生成N4氣體,陽(yáng)離子結(jié)合氫氧根離子生成N4氣體和水。

(1)①該反應(yīng)中N元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?價(jià)、S元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià),得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑,所以KNO3和S 是氧化劑；該反應(yīng)中只有C是還原劑,根據(jù)方程式知,如果有0.5molS 參加反應(yīng),則有1.5molC參加反應(yīng),根據(jù)C和轉(zhuǎn)移電子之間關(guān)系式得轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=1.5×（4-0）=6mol；正確答案：KNO3和S；6。

②酸性條件下,硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性,能氧化Cu生成銅離子,自身被還原生成NO2,離子方程式為Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；氯氣具有強(qiáng)氧化性,能氧化硫化鉀生成難溶性S單質(zhì),所以溶液變渾濁；氯離子用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn),向溶液中加入少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成說(shuō)明有氯離子；正確答案：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O； S；向溶液中加入少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成說(shuō)明有氯離子。

（2）高氯酸銨受撞擊會(huì)引發(fā)劇烈爆炸,其爆炸產(chǎn)物有4種,2種產(chǎn)物是空氣中的主要成分為氮?dú)夂脱鯕?另一種氣體產(chǎn)物能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,為氨氣,根據(jù)原子守恒知還生成水蒸氣,反應(yīng)方程式為:；正確答案：。

（3） N4H4（SO4）2為易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),遇燒堿會(huì)生成N4氣體,陽(yáng)離子結(jié)合氫氧根離子生成N4氣體和水,反應(yīng)的離子方程式為:N4H44++4OH-= N4↑+4H2O；正確答案：N4H44++4OH-= N4↑+4H2O。