Question

【題目】天宮一號于2011年9月29日21時16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，天宮一號是由長征二號大推力火箭發(fā)射升空的，火箭推進劑是成功發(fā)射火箭的重要因素，推進劑的發(fā)展經歷一個漫長的過程．

（1）20世紀前，黑火藥是世界上唯一的火箭用推進劑，黑火藥是由硝酸鉀、硫磺、木炭組成，黑火藥爆炸的化學方程式：2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑．

①上述反應中的氧化劑是_____；若有0.5mol S參加反應，則轉移的電子的物質的量為_____mol；

②某化學興趣小組進行了如下實驗：

實驗一：取適量黑火藥溶于水，過濾，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，產生大量紅棕色氣體，寫出該反應的離子方程式_______；

實驗二：取黑火藥爆炸后的殘留固體，加水溶解過濾，取濾液向其中滴加新制氯水至過量，一開始溶液變渾濁后又變澄清．變渾濁的物質是_____（化學式表示）；

設計實驗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、鋁粉復合推進劑．高氯酸銨受撞擊會引發(fā)劇烈爆炸，其爆炸產物有4種，2種產物是空氣中的主要成分，另一種氣體產物能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，寫出該反應的化學方程式_____；

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

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明有氯離子 N4H44++4OH-= N4↑+4H2O

【解析】(1)①該反應中N元素化合價由+5價變?yōu)?價、S元素化合價由0價變?yōu)?2價、C元素化合價由0價變?yōu)?4價,得電子化合價降低的反應物是氧化劑，該反應中只有C是還原劑；根據方程式知,如果有0.5molS 參加反應,則有1.5molC 參加反應,根據C和轉移電子之間關系式計算轉移電子物質的量。

②酸性條件下,硝酸根離子具有強氧化性,能氧化Cu生成銅離子,自身被還原生成NO2；氯氣具有強氧化性,能氧化硫化鉀生成難溶性S單質；氯離子用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗,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明有氯離子。

(2)高氯酸銨受撞擊會引發(fā)劇烈爆炸,其爆炸產物有4種,2種產物是空氣中的主要成分為氮氣和氧氣,另一種氣體產物能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅,為氨氣,根據原子守恒知還生成水蒸氣。

(3) N4H4（SO4）2為易溶于水的強電解質,遇燒堿會生成N4氣體,陽離子結合氫氧根離子生成N4氣體和水。

(1)①該反應中N元素化合價由+5價變?yōu)?價、S元素化合價由0價變?yōu)?2價、C元素化合價由0價變?yōu)?4價,得電子化合價降低的反應物是氧化劑,所以KNO3和S 是氧化劑；該反應中只有C是還原劑,根據方程式知,如果有0.5molS 參加反應,則有1.5molC參加反應,根據C和轉移電子之間關系式得轉移電子物質的量=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；氯氣具有強氧化性,能氧化硫化鉀生成難溶性S單質,所以溶液變渾濁；氯離子用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗,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明有氯離子。

（2）高氯酸銨受撞擊會引發(fā)劇烈爆炸,其爆炸產物有4種,2種產物是空氣中的主要成分為氮氣和氧氣,另一種氣體產物能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅,為氨氣,根據原子守恒知還生成水蒸氣,反應方程式為:；正確答案：。

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