Question

2010年10月1日我國發(fā)射嫦娥二號衛(wèi)星時，一、二級火箭使用的燃料是偏二甲肼（C₂H₈N₂），同時用四氧化二氮（N₂O₄）助燃，兩種物質(zhì)混合便會劇烈燃燒，生成物不會對大氣造成污染．
（1）計算偏二甲肼中氫、氮兩種元素的質(zhì)量比為

2：7

（要寫出過程）
（2）計算偏二甲肼的相對分子質(zhì)量為

60

（要寫出過程）
（3）反應的化學方程式為：2N₂O₄+C₂H₈N₂═3

N₂

+2CO₂+4H₂O，請在橫線上填寫一種物質(zhì)的化學式
（4）計算12㎏C₂H₈N₂完全燃燒需要助燃物N₂O₄的質(zhì)量．

Answer 1

分析：（1）偏二甲肼中元素（H、N）的質(zhì)量比=（氫的相對原子質(zhì)量×氫原子個數(shù)）：（氮的相對原子質(zhì)量×氮原子個數(shù)）；
（2）根據(jù)偏二甲肼的化學式C₂H₈N₂可知，它的相對分子質(zhì)量=（碳的相對原子質(zhì)量×碳原子個數(shù)）+（氫的相對原子質(zhì)量×氫原子個數(shù)）+（氮的相對原子質(zhì)量×氮原子個數(shù)）；
（3）根據(jù)化學變化前后原子的種類、數(shù)目不變，由反應的化學方程式C₂H₈N₂+2N₂O₄=3X+2CO₂+4H₂O，推斷反應中反應物X的分子構成，根據(jù)分子的構成確定X物質(zhì)的化學式．
（4）利用反應的化學方程式，根據(jù)偏二甲肼的質(zhì)量計算助燃物四氧化二氮的質(zhì)量．

解答：解：（1）偏二甲肼中元素（H、N）的質(zhì)量比=（1×8）：（14×2）=8：28=2：7；
（2）根據(jù)偏二甲肼的化學式C₂H₈N₂可知，它的相對分子質(zhì)量=12×2+1×8+14×2=60；
（3）由反應的化學方程式C₂H₈N₂+2N₂O₄=3X+2CO₂+4H₂O，可得知：
      反應前  反應后
N原子    6      0
O原子    8      8
C原子     2     2
H原子    8      8
根據(jù)化學變化前后原子的種類、數(shù)目不變，可判斷每個反應物X的分子由2個N原子構成，則物質(zhì)X的化學式為N₂；
故答案為：N₂
（4）設需要助燃物N₂O₄的質(zhì)量為x
2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O
64    92
12kg  x

64

92

=

12kg

x

x=17.25kg
答：需要助燃物N₂O₄的質(zhì)量為17.25kg．
故答案為：（1）2：7；（2）60；（3）N₂；（4）17.25kg

點評：本題主要考查學生運用化學式和化學方程式進行計算的能力，由反應的化學方程式，可以推斷反應中某物質(zhì)的分子構成及物質(zhì)化學式的確定．能源、信息、材料、環(huán)境是當今世界四大首要問題，在能源危機日趨嚴重的今天，它既是社會熱點，也是化學考查的熱點，特別是氫能的分類、優(yōu)點、制取方法、方案評價、技術困難和前景等．