Question

18．化學就在我們身邊.2008年，我國成功發射載人飛船“神七”．“神七”載人飛船所用固體燃料是鋁粉和高氯酸銨的混合物．發射時，點燃鋁粉產生大量的熱引發高氯酸銨發生如下反應：2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4X↑，請回答下列問題．
（1）X的化學式為H₂O；
（2）高氯酸銨（NH₄ClO₄）由四種元素組成
（3）一個高氯酸銨（NH₄ClO₄）分子由10個原子構成
（4）高氯酸銨（NH₄ClO₄）中氯元素的化合價為+7；
（5）高氯酸銨（NH₄ClO₄）的相對分子質量為101.5．
（6）高氯酸銨（NH₄ClO₄）中氮元素于氧元素的質量比為7：32．
（7）高氯酸銨中氧元素的質量分數為54.47%（精確到0.1%）請寫出計算過程．

Answer 1

分析 化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變；根據物質的化學式及其相對原子質量可以計算組成元素的質量分數；化合物中元素的化合價代數和為零；根據化學式的有關計算分析解答．

解答 解：（1）由2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4X↑可知，反應前氮原子是2個，反應后是2個；
反應前氫原子是8個，反應后應該是8個，包含在4X中；
反應前氯原子是2個，反應后是2個；
反應前氧原子是8個，反應后應該是8個，其中4個包含在2X中；
由分析可知，每個X中含有2個氫原子和1個氧原子，是水，水的化學式是H₂O．
故填：H₂O．
（2）高氯酸銨（NH₄ClO₄）由四種元素組成；
（3）一個高氯酸銨（NH₄ClO₄）分子由10個原子構成；
（4）設高氯酸銨中氯元素的化合價為x，
2NH₄ClO₄中，銨根的化合價是+1，氧元素的化合價是-2，
根據題意有：（+1）+x+（-2）×4=0，
x=+7，
（5）高氯酸銨（NH₄ClO₄）的相對分子質量為：14+1×4+35.5+16×3=101.5；
（6）高氯酸銨中氮元素于氧元素的質量比為：14：（16×4）=7：32；
（7）高氯酸銨中氧元素的質量分數為：$\frac{16×4}{101.5}$×100%=54.47%．
答案：
（1）H₂O；
（2）四；
（3）10；
（4）+7；
（5）101.5；
（6）7：32；
（7）54.47%．

點評 化學反應遵循質量守恒定律，即化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變，這是書寫化學方程式、判斷物質的化學式、判斷化學計量數、進行相關方面計算的基礎．