Question

9．今年下半年“神舟十一號”載人飛船將攜帶多名航天員和天宮二號空間實驗室進入太空．請你完成下列有關問題：
（1）發射的火箭將用聯氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二氮（N₂O₄）助燃，燃燒的化學方程式為：2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O．N₂H₄中，N元素的化合價為-2．
（2）往火箭里填注燃料的比例要恰當．若要使1920kg的N₂H₄完全燃燒，需要配助燃物N₂O₄多少kg？
（3）天宮二號空間實驗室里面要有供氧和吸收二氧化碳的措施，用過氧化鈉吸收人體呼出的二氧化碳和水蒸氣是一種常用方法，其反應方程式如下：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；2Na₂O₂+2CO₂=2X+O₂↑，X的化學式是Na₂CO₃．
（4）若將39g的過氧化鈉與69g水充分反應（已知水在反應中過量），求所得溶液的溶質質量分數？

Answer 1

分析 （1）根據化合物中氫元素的化合價一般為+1價和化合物中化合價的代數和為零求算；
（2）根據對應的化學方程式和給出的反應物的質量求算助燃劑的質量；
（3）根據質量守恒定律和給出的化學方程式推斷X的化學式；
（4）根據物質轉化關系求算對應溶質以及溶液的質量，進而求算對應的質量分數．

解答 解：（1）N₂H₄中，設N元素的化合價為x，化合物中氫元素的化合價一般為+1價和化合物中化合價的代數和為零，可得2x+（+1）×4=0，則x=-2．
（2）設若要使1920kg的N₂H₄完全燃燒，需要配助燃物N₂O₄的質量為x．
2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O
64         92
1920kg   x
$\frac{64}{92}$=$\frac{1920kg}{x}$
x=2880kg
（3）有化學方程式2Na₂O₂+2CO₂=2X+O₂↑可知，反應前鈉原子4個，氧原子8個，碳原子2個，反應后現有氧原子2個，缺少鈉原子4個，碳原子2個，氧原子6個，包含在2個X中，所以每個X含有鈉原子2個，氧原子3個，碳原子一個，即X的化學式是 Na₂CO₃．
（4）設39g的過氧化鈉與69g水充分反應（已知水在反應中過量）生成的氫氧化鈉的質量為y，生成的氧氣的質量為z
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
156                   160     32
39g                    y        z
$\frac{156}{39g}$=$\frac{160}{y}$=$\frac{32}{z}$
y=40g
z=8g
所得溶液的溶質質量分數為$\frac{40g}{39g+69g-8g}$×100%=40%
故答案為：
（1）-2．
（2）2880kg
（3）Na₂CO₃．
（4）40%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．