Question

15．神舟十号飞船是中国“神舟”号系列飞船之一，它是中国第五艘搭载太空人的飞船．神舟十号飞船发射成功后，将与2011年发射升空的天宫一号目标飞行器进行交会对接，开展相关空间科学试验．火箭推进器是成功发射的重要因素，事实上，推进器的发展经历了一个漫长的过程．
（1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为：S+3C+2KNO₃=K₂S+N₂↑+3CO₂↑．
①K₂S的电子式为．
②取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，得到滤液．写出检验此溶液中是否含有K⁺的实验操作方法用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液，在酒精灯上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色，若火焰颜色为紫色，则溶液中含有K⁺，反之，不含K⁺．
（2）20世纪60年代，火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有四氧化二氮、液氧等，可燃物有肼（N₂H₄）、液氢等．
①肼（N₂H₄）溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强，写出其溶于水呈碱性的离子方程式：N₂H₄+H₂O?NH₂NH₃⁺+OH^-．
②一种与N₂H₄电子数相等的绿色氧化剂，能将油画表面黑色的PbS氧化成白色的PbSO₄，使油画变白、翻新，化学方程式为：PbS+4H₂O₂═PbSO₄+4H₂O．
（3）以上的火箭推进剂一般含有氮元素，含氮化合物种类丰富．有一含氮化合物，具有很强的爆炸性，86g该化合物爆炸分解会生成标况下N₂67.2L和另一种气体单质H₂．写出其爆炸的化学方程式2HN₃=3N₂+H₂ 或 H₂N₆=3N₂+H₂．

Answer 1

分析 （1）①K₂S是离子化合物，硫离子和钾离子形成离子键，据此写出电子式；
②检验溶液中含有K⁺的实验操作方法是用洁净的铂丝蘸取待测液，放在火焰上灼烧，然后通过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰呈紫色，则溶液中含有钾离子，反之没有；
（2）①利用 NH₃+H₂O?NH₄⁺+OH^-分析出肼溶于水呈碱性的离子方程式；
②一种与N₂H₄电子数相等的绿色氧化剂为H₂O₂，然后根据PbS转变为白色的PbSO₄，H₂O₂被还原为H₂O来分析化学反应；
（3）先根据质量守恒确定氢气的质量，然后求出氮原子、氢原子的物质的量，两者的物质的量之比，确定化合物的分子式，最后书写化学方程式；
酸是水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物，碱是水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物，盐是金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物，氧化物是两种元素组成其中一种使氧元素的化合物；

解答 解：（1）①硫化钾是离子化合物，硫离子和钾离子形成离子键，硫化钾的电子式为：，故答案为：；
②用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液，在酒精灯上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色，若火焰颜色为紫色，则溶液中含有K⁺，反之，不含K⁺；
故答案为：用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液，在酒精灯上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色，若火焰颜色为紫色，则溶液中含有K⁺，反之，不含K⁺；
②用洁净的铂丝蘸取待测液，放在火焰上灼烧，通过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰呈紫色，则溶液中含有钾离子，反之没有．
（2）①氨气与水的反应为：NH₃+H₂O?NH₄⁺+OH^-，肼（N₂H₄）溶于水显碱性，其原理与氨相似，离子方程式为：N₂H₄+H₂O?NH₂NH₃⁺+OH^-；
故答案为：N₂H₄+H₂O?NH₂NH₃⁺+OH^-；
②一种与N₂H₄电子数相等的绿色氧化剂是H₂O₂，能将油画表面黑色的PbS氧化成白色的PbSO₄，H₂O₂被还原为H₂O，PbS作还原剂，H₂O₂作氧化剂，使油画变白、翻新，根据题意及电子守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式为：4H₂O₂+PbO₂=PbSO₄+4H₂O，
故答案为：PbS+4H₂O₂═PbSO₄+4H₂O；
（3）86g该化合物爆炸分解会生成标况下N₂ 67.2L和另一种气体单质H₂，N₂的物质的量为$\frac{67.2L}{22.4L/mol}$=3mol，质量为3mol×28g/mol=84g，则氢气的质量为86g-84g=2g，物质的量为1mol，氮原子、氢原子的物质的量分别为6mol，2mol，两者的物质的量之比为3：1，含氮化合物的分子式为HN₃或H₂N₆．其爆炸的化学方程式是2HN₃=3N₂+H₂ 或 H₂N₆=3N₂+H₂．
故答案为：2HN₃=3N₂+H₂ 或 H₂N₆=3N₂+H₂；

点评 本题以信息为材料，考查了学生运用信息解决问题、分析问题的能力，物质的电子式的书写、物质反应的化学方程式、离子方程式的书写的知识，涉及知识点较多，难度中等，注意知识的迁移与运用．