Question

10．某液体化合物X₂Y₄常用做火箭燃料，16gX₂Y₄在一定量的O₂中恰好完全燃烧：X₂Y₄　（l）+O₂（g）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$X₂（g）+2Y₂O（l）．冷却后测得生成物体积为11.2L（标准状况下，下同），密度为1.25g•L^-1，则：
（1）反应前O₂的体积为11.2L；X₂Y₄做火箭燃料的理由（只答一点）是反应生成的产物无污染．
（2）X₂的摩尔质量为28g/mol；Y元素的名称是氢．
（3）X₂Y₄中X元素的化合价为-2；若反应生成0.1molX₂，则转移0.4mol电子．

Answer 1

分析 （1）由方程式可知，反应前后气体的体积不发生变化，据此计算氧气的体积；反应生成的产物无污染；
（2）标准状况下，气体摩尔质量M=V_m×ρ，据此计算气体X₂的摩尔质量；根据方程式计算的物质的量X₂Y₄，再计算X₂Y₄的相对分子质量，进而计算Y的相对原子质量，确定Y元素名称；
（3）根据化合价的变化计算．

解答 解：标准状况下，气体X₂的摩尔质量=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，
11.2L X₂的物质的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，Mr（X₂Y₄）=$\frac{16}{0.5}$=32，Y的相对原子质量=$\frac{32-28}{4}$=1，故Y为氢元素，可知X₂Y₄为N₂H₄，

（1）由方程式可知，反应前后气体的体积不发生变化，X₂和氧气的关系式为1：1，故V（O₂）=V（X₂）=11.2L，反应生成氮气和水，反应生成的产物无污染；
故答案为：11.2L；反应生成的产物无污染；
（2）标准状况下，气体摩尔质量M=V_m×ρ，气体X₂的摩尔质量=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，
11.2L X₂的物质的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，n（X₂Y₄）=n（X₂）=0.5mol，故Mr（X₂Y₄）=$\frac{16}{0.5}$=32，则Y的相对原子质量=$\frac{32-28}{4}$=1，故Y为氢元素，
故答案为：28g/mol；氢；
（3）X₂Y₄的化学式为X₂H₄，H为+1价，则X的化合价为-2价，反应中X化合价由-2价升高到0价，由方程式可知，生成1molX₂，则转移4mol电子，若反应生成0.1mol X₂，则转移电子的物质的量为0.4mol．
故答案为：-2；0.4．

点评 本题考查化学方程式的有关计算，难度不大，注意根据方程式的特征计算氧气的体积，理解气体的摩尔质量与密度的关系．