题目内容
我国“神舟九号”航天飞船成功发射升空，表明我国的载人航天技术又有了新的进展．在运送飞船的某些火箭推进器中盛有燃料液态肼（N2H4）和氧化剂．氨和联氨（N2H4）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用．
根据题意完成下列计算：
（1）联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式
（2）联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂，联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应产物是氮气和水．由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0kg水，计算推进剂中联氨的质量
（3）氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体，反应方程式为：6NO+4NH3=5N2+6H2O；6NO2+8NH3=7N2+12H2O．NO与NO2混合气体180mol被8.90×103g氨水（质量分数0.300）完全吸收，产生156mol氮气，吸收后氨水密度为0.980g/cm3．
计算：①该混合气体中NO与NO2的体积比
②吸收后氨水的物质的量浓度（答案保留1位小数）
分析：（1）利用氢化物的相对分子质量直接求出组成该氢化物两种元素的原子数，而后求得分子式．N原子数=43.0×0.977÷14=3，H原子数=43.0×0.023÷1=1，故分子式为HN3．因为该氢化物分解生成两种气体都是双原子分子，根据N原子、H原子守恒可求得混合气体体积．
（2）依题意知N2H4被氧化生成H2O，根据氢元素守恒可求得N2H4质量
（3）①根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量；
②根据质量守恒可求得反应后溶液质量，进而求得溶液的体积和溶液的浓度．
（2）依题意知N2H4被氧化生成H2O，根据氢元素守恒可求得N2H4质量
（3）①根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量；
②根据质量守恒可求得反应后溶液质量，进而求得溶液的体积和溶液的浓度．
解答：解：（1）氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则氢原子的质量分数为0.023，则n（N）：n（H）=
：
=3：1，所以最简式为HN3，
设化学式为（HN3）n，有（1+14×3）n=43，n=1，所以分子式为HN3，
4.30g该氢化物的物质的量为n=
=0.1mol，根据反应2HN3═H2+3N2，共产生气体的物质的量为0.1mol×2=0.2mol，体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案为：HN3；4.48；
（2）反应的方程式为：2N2H4+N2O4═3N2+4H2O，生成72.0kg水时，n（H2O）=
=4000mol，则消耗的n（N2H4）=2000mol，联氨的质量为2000mol×32g/mol=64000g，即64Kg，
答：推进剂中联氨的质量为64kg；
（3）①根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量．
n（NH3）+180mol=156mol×2，n（NH3）=132mol．
根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量．
设为NO的物质的量X，NO2的物质的量为（180mol-X），
132mol×3=Xmol×2+（180-X）mol×4，X=162mol，（180mol-X）=18mol，
NO与NO2体积比为162：18=9：1．
答：该混合气体中NO与NO2的体积比为9：1；
②根据质量守恒可求得反应后溶液质量．
8.90×103g+162mol×30g?mol-1+18mol×46gmol-1-156mol×28g?mol-1=10220g，
其溶液体积为10220g÷0.980g?cm-3=10428cm3=10428mL=10.428L，
反应后溶液中剩余溶质氨的物质的量是8.90×103g×0.300÷17g?mol-1-132mol=25.058mol，
吸收后氨水的物质的量浓度为25.058mol÷10.428L=2.4 mol?L-1．
答：吸收后氨水的物质的量浓度为2.4mol/L．
| 0.977 |
| 14 |
| 0.023 |
| 1 |
设化学式为（HN3）n，有（1+14×3）n=43，n=1，所以分子式为HN3，
4.30g该氢化物的物质的量为n=
| 4.30g |
| 43g/mol |
故答案为：HN3；4.48；
（2）反应的方程式为：2N2H4+N2O4═3N2+4H2O，生成72.0kg水时，n（H2O）=
| 72000g |
| 18g/mol |
答：推进剂中联氨的质量为64kg；
（3）①根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量．
n（NH3）+180mol=156mol×2，n（NH3）=132mol．
根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量．
设为NO的物质的量X，NO2的物质的量为（180mol-X），
132mol×3=Xmol×2+（180-X）mol×4，X=162mol，（180mol-X）=18mol，
NO与NO2体积比为162：18=9：1．
答：该混合气体中NO与NO2的体积比为9：1；
②根据质量守恒可求得反应后溶液质量．
8.90×103g+162mol×30g?mol-1+18mol×46gmol-1-156mol×28g?mol-1=10220g，
其溶液体积为10220g÷0.980g?cm-3=10428cm3=10428mL=10.428L，
反应后溶液中剩余溶质氨的物质的量是8.90×103g×0.300÷17g?mol-1-132mol=25.058mol，
吸收后氨水的物质的量浓度为25.058mol÷10.428L=2.4 mol?L-1．
答：吸收后氨水的物质的量浓度为2.4mol/L．
点评：本题考查较为综合，涉及混合物的计算、分子式的确定以及化学方程式的有关计算，题目难度较大，注意从质量守恒的角度分析．
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