Question

（15分）2011年9月29日21時天宮一號在酒泉衛星發射中心發射成功，標志著中國航天邁入了新的臺階，火箭推進劑是成功發射火箭的重要因素。推進劑主要由可燃劑和氧化劑組成，根據化學物質的形態不同推進劑可分為固體推進劑和液體推進劑，它們一般由C、H、O、N中的一種或幾種元素組成。請回答下列問題：

(1)已知某固體推進劑主要由可燃劑（聚丁二烯等）和氧化劑甲（一種由三種元素組成的鹽）組成，該鹽溶液中加入硝酸銀溶液，無明顯現象，則甲物質所含的化學鍵類型                               ，并用離子方程式表示甲的水溶液呈酸性的原因                                            。

(2)已知某液體推進劑主要由可燃劑肼（N₂H₄）和氧化劑乙組成，乙所含有的電子數和肼分子相同，常溫下，乙和肼反應生成一種常見的液態化合物和一種常見的穩定單質，試寫出該反應的化學方程式                                     。列舉乙的另一種主要用途                     。

(3)根據上述原理，以下物質中可能作為推進劑的是         。

A．石油產品         B．四氯化碳            C．液氟            D．純堿

(4)戊也可作液體推進劑的氧化劑，取19.6g化合物戊，隔絕空氣加熱使其完全分解，生成氮氣、氧氣和二氧化碳，生成的氮氣折合成標準狀況下的體積為4.48L，生成的二氧化碳氣體被足量的澄清石灰水吸收，得到10.0 g沉淀，生成的氧氣折合成標準狀況下的體積為           L；戊的化學式為    　　　    。

(5)請設計一個實驗方案，探究由上述四種元素組成的常見無機鹽可能的成份。

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Answer 1

【答案】

（1）離子鍵、共價鍵 （各1分共2分）， NH₄⁺＋H₂OH⁺＋NH₃·H₂O（1分）

（2）N₂H₄ +2H₂O₂＝N₂ +4 H₂O（2分）；殺菌、消毒、漂白（1分，合理都給分）

（3）A、C（2分）      

（4）6.72 （2分）， C(NO₂)₄（寫成CN₄O₈也給分，2分）

（5）無機鹽可能是(NH₄)₂CO₃或NH₄HCO₃或兩者的混合物（1分），稱量固體樣品的質量mg，將樣品加熱，并將氣體通入足量的澄清石灰水，測出沉淀的質量ng，通過m與n的計算獲得最終結果。（2分）（其它合理答案也給分）

【解析】（1）鹽溶液中加入硝酸銀溶液，無明顯現象，說明是銨鹽，所以含有離子鍵和極性鍵。銨鹽水解顯酸性，方程式為NH₄⁺＋H₂OH⁺＋NH₃·H₂O。

（2）肼分子含有的電子數是18，所以氧化劑是雙氧水，方程式為N₂H₄ +2H₂O₂＝N₂ +4 H₂O，雙氧水的主要用途是殺菌、消毒、漂白等。

（3）推進劑主要由可燃劑和氧化劑組成，所以應該選擇AC。

（4）氮氣是0.2mol，質量是5.6g。CO₂是0.1mol，質量是4.4g，根據質量守恒定律可知氧氣的質量是19.6g－5.6g－4.4g＝9.6g，物質的量是0.3mol，所以體積是6.72L。則分子中C、N、O的原子個數之比是1︰4︰8，所以化學式為C(NO₂)₄。

（5）該無機鹽是碳酸銨或碳酸氫銨或是二者的混合物。而者都易分解，所以可以通過分解產物的質量多少來判斷。例如稱量固體樣品的質量mg，將樣品加熱，并將氣體通入足量的澄清石灰水，測出沉淀的質量ng，通過m與n的計算獲得最終結果。