Question

9．今年下半年“神舟十一号”载人飞船将携带多名航天员和天宫二号空间实验室进入太空．请你完成下列有关问题：
（1）发射的火箭将用联氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二氮（N₂O₄）助燃，燃烧的化学方程式为：2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O．N₂H₄中，N元素的化合价为-2．
（2）往火箭里填注燃料的比例要恰当．若要使1920kg的N₂H₄完全燃烧，需要配助燃物N₂O₄多少kg？
（3）天宫二号空间实验室里面要有供氧和吸收二氧化碳的措施，用过氧化钠吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气是一种常用方法，其反应方程式如下：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；2Na₂O₂+2CO₂=2X+O₂↑，X的化学式是Na₂CO₃．
（4）若将39g的过氧化钠与69g水充分反应（已知水在反应中过量），求所得溶液的溶质质量分数？

Answer 1

分析 （1）根据化合物中氢元素的化合价一般为+1价和化合物中化合价的代数和为零求算；
（2）根据对应的化学方程式和给出的反应物的质量求算助燃剂的质量；
（3）根据质量守恒定律和给出的化学方程式推断X的化学式；
（4）根据物质转化关系求算对应溶质以及溶液的质量，进而求算对应的质量分数．

解答 解：（1）N₂H₄中，设N元素的化合价为x，化合物中氢元素的化合价一般为+1价和化合物中化合价的代数和为零，可得2x+（+1）×4=0，则x=-2．
（2）设若要使1920kg的N₂H₄完全燃烧，需要配助燃物N₂O₄的质量为x．
2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O
64         92
1920kg   x
$\frac{64}{92}$=$\frac{1920kg}{x}$
x=2880kg
（3）有化学方程式2Na₂O₂+2CO₂=2X+O₂↑可知，反应前钠原子4个，氧原子8个，碳原子2个，反应后现有氧原子2个，缺少钠原子4个，碳原子2个，氧原子6个，包含在2个X中，所以每个X含有钠原子2个，氧原子3个，碳原子一个，即X的化学式是 Na₂CO₃．
（4）设39g的过氧化钠与69g水充分反应（已知水在反应中过量）生成的氢氧化钠的质量为y，生成的氧气的质量为z
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
156                   160     32
39g                    y        z
$\frac{156}{39g}$=$\frac{160}{y}$=$\frac{32}{z}$
y=40g
z=8g
所得溶液的溶质质量分数为$\frac{40g}{39g+69g-8g}$×100%=40%
故答案为：
（1）-2．
（2）2880kg
（3）Na₂CO₃．
（4）40%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．