Question

14．2016年10月17日，我国的两名航天员--景海鹏和陈冬搭乘神舟十一号飞船进驻天宫二号，完成为期30天的驻留，请回答下列问题：
（1）本次运送航天员和神舟十一号飞船的长征二F型火箭使用的燃料是偏二甲肼（化学式为C₂H₈N₂），偏二甲肼中碳元素的质量分数为40%，火箭发射时只要将它和四氧化二氮液体这两种液体在发动机燃烧室混合即可自行燃烧，其反应的化学方程式为：C₂H₈N₂+2N₂O₄═2CO₂+4H₂O+3X，则X的化学式为N₂．
（2）氢气也能用来做火箭的燃料，请写出氢气燃烧的化学方程式2H₂+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2H₂O，该反应的类型为化合（填“化合”或“分解”），氢气作为燃料的一条优点是燃烧产物无污染．

Answer 1

分析 （1）偏二甲肼中碳元素的质量分数=$\frac{碳的相对原子质量×碳原子个数}{偏二甲肼的相对分子质量}$×100%；由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式；
（2）依据氢气燃烧生成水书写化学方程式并依据反应前后物质的情况分析反应类型；

解答 解：（1）由偏二甲肼的化学式C₂H₈N₂可知，偏二甲肼中碳元素的质量分数=$\frac{12×2}{60}$×100%=40%；
由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式C₂H₈N₂+2N₂O₄=2CO₂↑+3X↑+4H₂O↑，反应前碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、6、8，反应后的生成物中碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、0、8，根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有6个氮原子，则每个X分子由2个氮原子构成，则物质X的化学式为N₂．
（2）依据氢气燃烧生成水，其方程式为2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O，该反应的反应物是两者生成物是一种，所以符合“多变一”的化合反应的特点，是化合反应；氢气作为燃料的一条优点是燃烧产物是水，无污染．
答案：（1）40%，N₂；（2）2H₂+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2H₂O，化合，燃烧产物无污染．

点评 本题难度不大，利用化学反应前后原子守恒来确定物质的化学式、氢气的化学性质正确解答此类题的关键．