Question

17．化学就在我们身边.2008年，我国成功发射载人飞船“神七”．“神七”载人飞船所用固体燃料是铝粉和高氯酸铵的混合物．发射时，点燃铝粉产生大量的热引发高氯酸铵发生如下反应：2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4X↑，请回答下列问题．
（1）X的化学式为H₂O；
（2）高氯酸铵中氧元素的质量分数为54.47%（精确到0.01%）
（3）高氯酸铵中氯元素的化合价为+7；
（4）铝粉燃烧的化学方程式为4Al+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Al₂O₃．

Answer 1

分析 化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；
根据物质的化学式及其相对原子质量可以计算组成元素的质量分数；
化合物中元素的化合价代数和为零；
铝燃烧生成氧化铝．

解答 解：（1）由2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4X↑可知，反应前氮原子是2个，反应后是2个；
反应前氢原子是8个，反应后应该是8个，包含在4X中；
反应前氯原子是2个，反应后是2个；
反应前氧原子是8个，反应后应该是8个，其中4个包含在2X中；
由分析可知，每个X中含有2个氢原子和1个氧原子，是水，水的化学式是H₂O．
故填：H₂O．
（2）高氯酸铵中氧元素的质量分数为：$\frac{16×4}{14+1×4+35.5+16×4}$×100%=54.47%，
故填：54.47%．
（3）设高氯酸铵中氯元素的化合价为x，
2NH₄ClO₄中，铵根的化合价是+1，氧元素的化合价是-2，
根据题意有：（+1）+x+（-2）×4=0，
x=+7，
故填：+7．
（4）铝粉燃烧的化学方程式为：4Al+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Al₂O₃．
故填：4Al+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Al₂O₃．

点评 化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础．