Question

12．我国使用“长征二号F”运载火箭将“神州十一”送上轨道，并与天宫一号成功对接．运载火箭由三级火箭组成．一级和二级火箭的推进物（燃料）为偏二甲肼（化学式：C₂H₈N₂）和四氧化二氮，在点火后，反应生成水、氮气和一种空气中常见的气体；在反应的过程中四氧化二氮不稳定，易分解成NO₂，所以火箭点火后往往看到大量棕烟雾．三级火箭的推进物为液氢和液氧．
（1）写出一、二级火箭推进物反应的化学方程式：C₂H₈N₂+2N₂O₄$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$4H₂O+3N₂+2CO₂；
（2）从绿色化学的要求来看，此次所用的火箭推进物中哪一种属于环保燃料？液氢，为什么？因为液氢和液氧反应只生成水不会污染环境，而偏二甲肼和四氧化二氮，反应过程有NO₂产生会污染空气；
（3）现取3.0g偏二甲肼在O₂中充分燃烧，生成了4.4g CO₂、3.6g H₂O和1.4gN₂三种物质．由此可知，参加反应的O₂的质量为6.4g，偏二甲肼中碳元素的质量分数为40%．

Answer 1

分析 （1）根据偏二甲肼和四氧化二氮在点燃的条件下生成水、氮气和二氧化碳进行分析；
（2）根据燃烧的产物是水进行分析；
（3）根据质量守恒定律和化学式的意义分析计算．

解答 解：（1）偏二甲肼和四氧化二氮在点燃的条件下生成水、氮气和二氧化碳，化学方程式为：C₂H₈N₂+2N₂O₄$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N₂+2CO₂+4H₂O；
（2）从绿色化学的要求来看，此次所用的火箭推进物中液氢属于环保燃料，原因是：液氢和液氧反应只生成水不会污染环境，而偏二甲肼和四氧化二氮，反应过程有NO₂产生会污染空气．
（3）由质量守恒定律可知，参加反应的O₂的质量为：4.4g+3.6g+1.4g-3g=6.4g；偏二甲肼中碳元素的质量分数为：$\frac{12×2}{12×2+1×8+14×2}×100%$=40%．
故答为：（1）C₂H₈N₂+2N₂O₄$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$4H₂O+3N₂+2CO₂；（2）液氢；液氢和液氧反应只生成水不会污染环境，而偏二甲肼和四氧化二氮，反应过程有NO₂产生会污染空气；（3）6.4g，40%．

点评 在解此类题时，首先分析应用的原理，然后找出反应物、生成物，最后结合方程式的书写规则书写方程式．