1.天宮一號(hào)于2011年9月29日21時(shí)16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,天宮一號(hào)是由長(zhǎng)征二號(hào)大推力火箭發(fā)射升空的,火箭推進(jìn)劑是成功發(fā)射火箭的重要因素,推進(jìn)劑的發(fā)展經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程.
(1)20世紀(jì)前,黑火藥是世界上唯一的火箭用推進(jìn)劑,黑火藥是由硝酸鉀、硫磺、木炭組成,黑火藥爆炸的化學(xué)方程式:2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑.
①上述反應(yīng)中的氧化劑是KNO3和S;若有0.5mol S參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為6mol;
②某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一:取適量黑火藥溶于水,過(guò)濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻后慢慢加入濃硫酸,將混合液置于試管中并放入銅片,產(chǎn)生大量紅棕色氣體,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
實(shí)驗(yàn)二:取黑火藥爆炸后的殘留固體,加水溶解過(guò)濾,取濾液向其中滴加新制氯水至過(guò)量,一開(kāi)始溶液變渾濁后又變澄清.變渾濁的物質(zhì)是S(化學(xué)式表示);
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明該澄清液中含有Cl-取少量溶液,加過(guò)量硝酸鋇溶液,取上層清液,滴入硝酸酸化的硝酸銀,若出現(xiàn)白色沉淀,證明有Cl-
(2)1947年,研制出第二代聚硫橡膠、高氯酸銨、鋁粉復(fù)合推進(jìn)劑.高氯酸銨受撞擊會(huì)引發(fā)劇烈爆炸,其爆炸產(chǎn)物有4種,2種產(chǎn)物是空氣中的主要成分,另一種氣體產(chǎn)物能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式4NH4ClO4$\frac{\underline{\;碰撞\;}}{\;}$2N2↑+5O2↑+4HCl↑+6H2O;
(3)火箭推進(jìn)劑一般都含有氮元素,含氮化合物種類(lèi)豐富,科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的硫酸銨中檢出組成為N4H4(SO42的物質(zhì),該物質(zhì)為易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),遇燒堿會(huì)生成N4氣體,該反應(yīng)的離子方程式N4H44++4OH-=N4↑+4H2O;
另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),和燒堿反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,而與鹽酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物之一具有極強(qiáng)烈的爆炸性,寫(xiě)出該產(chǎn)物爆炸的化學(xué)反應(yīng)方程式2HN3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2↑+3N2↑.

分析 (1)①該反應(yīng)中N元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?價(jià)、S元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià),得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑;該反應(yīng)中只有C是還原劑,根據(jù)方程式知,如果有0.5molS參加反應(yīng),則有1.5molC參加反應(yīng),根據(jù)C和轉(zhuǎn)移電子之間關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量;
②酸性條件下,硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性,能氧化Cu生成銅離子,自身被還原生成NO;
氯氣具有強(qiáng)氧化性,能氧化硫化鉀生成難溶性S單質(zhì);氯離子用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn),向溶液中加入少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成說(shuō)明有氯離子;
(2)高氯酸銨受撞擊會(huì)引發(fā)劇烈爆炸,其爆炸產(chǎn)物有4種,2種產(chǎn)物是空氣中的主要成分為氮?dú)夂脱鯕,另一種氣體產(chǎn)物能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,為氨氣,根據(jù)原子守恒知還生成水蒸氣;
(3)N4H4(SO42的物質(zhì),該物質(zhì)為易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),遇燒堿會(huì)生成N4氣體,陽(yáng)離子結(jié)合氫氧根離子生成N4氣體和水.

解答 解:(1)①該反應(yīng)中N元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?價(jià)、S元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià),得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑,所以KNO3和S是氧化劑;
該反應(yīng)中只有C是還原劑,根據(jù)方程式知,如果有0.5molS參加反應(yīng),則有1.5molC參加反應(yīng),根據(jù)C和轉(zhuǎn)移電子之間關(guān)系式得轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=1.5mol×(4-0)=6mol;
故答案為:KNO3和S;6;
②酸性條件下,硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性,能氧化Cu生成銅離子,自身被還原生成NO,離子方程式為Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
氯氣具有強(qiáng)氧化性,能氧化硫化鉀生成難溶性S單質(zhì),所以溶液變渾濁;氯離子用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn),向溶液中加入少量硝酸酸化的硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成說(shuō)明有氯離子;
故答案為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;S;取少量溶液,加過(guò)量硝酸鋇溶液,取上層清液,滴入硝酸酸化的硝酸銀,若出現(xiàn)白色沉淀,證明有Cl-;
(2)高氯酸銨受撞擊會(huì)引發(fā)劇烈爆炸,其爆炸產(chǎn)物有4種,2種產(chǎn)物是空氣中的主要成分為氮?dú)夂脱鯕,另一種氣體產(chǎn)物能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,為氨氣,根據(jù)原子守恒知還生成水蒸氣,
反應(yīng)方程式為:4NH4ClO4$\frac{\underline{\;碰撞\;}}{\;}$2N2↑+5O2↑+4HCl↑+6H2O,
故答案為:4NH4ClO4$\frac{\underline{\;碰撞\;}}{\;}$2N2↑+5O2↑+4HCl↑+6H2O;
(3)N4H4(SO42的物質(zhì),該物質(zhì)為易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),遇燒堿會(huì)生成N4氣體,陽(yáng)離子結(jié)合氫氧根離子生成N4氣體和水反應(yīng)的離子方程式為N4H44++4OH-=N4↑+4H2O;另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),和燒堿反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為氨氣,說(shuō)明N4H4中含有NH4+,分析推斷結(jié)構(gòu)應(yīng)為NH4N3,而與鹽酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物之一具有極強(qiáng)烈的爆炸性,則鈣化合物為HN3氣體,依據(jù)原子守恒寫(xiě)出該產(chǎn)物爆炸的化學(xué)反應(yīng)方程式為2HN3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2↑+3N2↑,
故答案為:N4H44++4OH-=N4↑+4H2O;2HN3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2↑+3N2↑.

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算、反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、離子檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn),為高頻考點(diǎn),明確基本概念、各個(gè)物理量之間關(guān)系式、氯離子檢驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是解本題關(guān)鍵,本題難點(diǎn)是判斷反應(yīng)中產(chǎn)物成分.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的
B.自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大,非自發(fā)反應(yīng)的焓一定減小
C.對(duì)于熵增反應(yīng),若一定溫度下不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的△H>0
D.對(duì)于△H>0的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的△S<0

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫磺分別完全燃燒,二者放出的熱量一樣多
B.氫氣的燃燒熱為 285.8kJ/mol,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-Q1kJ/mol   2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q2kJ/mol,則 Q1>Q2
D.已知中和熱為 57.3 kJ/mol,若將含 0.5molH2SO4的濃溶液與含 1molNaOH 的溶液混合,放出的熱量等于 57.3kJ

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.下列各組離子在給出條件下一定能大量共存的是( 。
A.在pH=1的溶液中:NH4+、K+、ClO-、Cl-
B.水電離的c(H+)=1.0×10-13mol•L-1的溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、I-
C.有NO3-存在的強(qiáng)酸性溶液中:NH4+、Ba2+、Fe2+、Br-
D.在c(H+)=1.0×10-13mol•L-1的溶液中:Na+、S2-、AlO2-、SO32-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

16.下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)及其結(jié)論都正確的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)結(jié)論
A二氧化硅可以和NaOH溶液及HF溶液反應(yīng)二氧化硅屬于兩性氧化物
B二氧化硫能漂白有色布料二氧化硫具有強(qiáng)氧化性
C向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2,溶液變渾濁析出了NaHCO3
D鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落鋁的熔點(diǎn)高
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.在混合體系中,確認(rèn)化學(xué)反應(yīng)先后順序有利于問(wèn)題的解決,下列反應(yīng)先后順序判斷正確的是(  )
A.在含等物質(zhì)的量的FeBr2、FeI2的溶液中緩慢通入Cl2:I-、Fe2+、Br-
B.在含等物質(zhì)的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入Zn:H+、Fe3+、Cu2+、Fe2+
C.在含等物質(zhì)的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2:Ba(OH)2、KOH、BaCO3、K2CO3
D.在含等物質(zhì)的量的AlO2-、OH-、CO32-溶液中,逐滴加入鹽酸:OH-、CO32-、AlO2-、Al(OH)3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、W組成的一種化合物甲,25℃時(shí),0.05mol•L-1甲溶液中,$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1.0×l012;Z原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的$\frac{1}{2}$.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.簡(jiǎn)單離子半徑:Y<Z<W
B.Z分別與X、Y形成的化合物中,化學(xué)鍵類(lèi)型均相同
C.X分別與Y、W形成的最簡(jiǎn)單化合物的穩(wěn)定性:W<Y
D.由以上四種元素形成的化合物一定能促進(jìn)水的電離

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.高溫及一定催化劑作用下某反應(yīng)達(dá)平衡,平衡常數(shù)K=$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$,恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減。铝姓f(shuō)法:正確的是( 。
A.平衡后向容器中再充入與初始投料相同物質(zhì)的量的CO2和H2,則CO的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
B.恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2的濃度一定減小
C.升高溫度,逆反應(yīng)速率減小
D.該反應(yīng)化學(xué)方程式為:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H<0

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

11.有一種燃料電池,所用燃料為H2和空氣,電解質(zhì)為熔融的K2CO3.回答下列問(wèn)題
①CO32-移向負(fù)極.
②正極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-=2CO32-
③電池中CO32-的物質(zhì)的量將逐漸不變(填增大、減少、不變).

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