Question

航天技術中的火箭推進劑可用醇類為燃料，液態氧為氧化劑，但后者的沸點較低（-183℃），需要額外的隔熱裝置，因而增加了火箭的重量．為了避免此缺點，可用過氧化氫（H₂O₂）代替液態氧，它具有相對高的沸點和較低的凝固點，而且沒有毒性，和醇反應時也能放出很高的能量．現有一液體推進劑以醇（含碳52%、含氫13%、含氧35%）為燃料，質量分數為90%的過氧化氫做氧化劑，欲使1kg該醇燃料完全燃燒，計算需消耗質量分數為90%的過氧化氫的質量（提示：可按2H₂O₂=2H₂O+O₂↑得到的氧氣與醇反應來計算）．

Answer 1

設1 kg該醇燃料的碳和氫完全燃燒，分別消耗氧氣的質量為xg和yg，
       則由 C～O₂        
           12  32        
  1000g×52%    x

12

32

=

1000g×52%

x

，解得x=1387g，
     再由4H～O₂
          4   32
 1000g×13%    y

4

32

=

1000g×13%

y

，解得y=1040g，
則1 kg該醇燃料完全燃燒消耗氧氣的質量為1387g+1040-1000g×35%=2077g，
設需要的H₂O₂的質量為wg，則
  2H₂O₂═2H₂O+O₂↑
2×34         32
  w           2077 g

2×34

32

=

w

2077g

，解得w=4414g，
即需質量分數為90%的H₂O₂的質量為

4414g

90%

═4904g，
答：需要質量分數為90%的H₂O₂的質量為4904g．