Question

我國(guó)研制的長(zhǎng)征捆綁式火箭在第一、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)中用“偏二甲肼”和四氧化二氮作為液體燃料．
（1）已知偏二甲肼的相對(duì)分子質(zhì)量為60，其中含碳40%，含氫13.33%，其余為氮．則偏二甲肼的分子式為

 

；30g偏二甲肼中所含的氫原子數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)狀況下

 

L CH₄中所含的氫原子數(shù)相等．
（2）N₂O₄的摩爾質(zhì)量是

 

，等質(zhì)量的N₂O₄和NO₂中所含的原子數(shù)之比為

 

．
（3）在發(fā)動(dòng)機(jī)中物質(zhì)的量之比為1：2偏二甲肼和四氧化二氮恰好完全反應(yīng)，生成CO₂、H₂O、N₂，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量的相關(guān)計(jì)算,化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)

專(zhuān)題：

分析：（1）根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量為60，結(jié)合各元素的百分含量求出各原子的物質(zhì)的量，即得分子式；設(shè)出甲烷的體積，表示出甲烷中的氫原子的物質(zhì)的量，然后求出偏二甲肼中的氫原子的物質(zhì)的量，使兩者相等即可解答；
（2）一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量；質(zhì)量相等時(shí)，物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量成反比，結(jié)合N₂O₄和NO₂的原子組成來(lái)計(jì)算原子個(gè)數(shù)之比；
（3）根據(jù)偏二甲肼和四氧化二氮發(fā)生氮元素的歸中反應(yīng)和碳元素的氧化反應(yīng)來(lái)配平．

解答： 解：（1）偏二甲肼的相對(duì)分子質(zhì)量為60，其中含碳40%，故碳原子的物質(zhì)的量n=

m

M

=

60×40%

12

=2mol；含氫13.33%，故氫原子的物質(zhì)的量n=

m

M

=

60×13.33%

1

=8mol，其余46.67%為氮元素，故氧原子的物質(zhì)的量n=

m

M

=

60×46.67%

14

=2mol，故偏二甲肼的分子式為C₂H₈N₂ ；
30g偏二甲肼中含有的氫原子的物質(zhì)的量n=

30g

60g/mol

×8=4mol，設(shè)甲烷的體積為VL，則甲烷中含有的氫原子的物質(zhì)的量n=

VL

22.4L/mol

×4=4mol，
解得V=22.4L．
故答案為：C₂H₈N₂，22.4L；
（2）一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，故N₂O₄的摩爾質(zhì)量是92g/mol；質(zhì)量相等時(shí)，物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量成反比，故等質(zhì)量的N₂O₄和NO₂的物質(zhì)的量之比為46：92=1：2，
而1molN₂O₄含6mol原子，1molNO₂含3mol原子，故兩者的原子的物質(zhì)的量之比為：1×6：2×3=1：1，
故答案為：92g/mol，1：1；
（3）物質(zhì)的量之比為1：2偏二甲肼和四氧化二氮發(fā)生氮元素的歸中反應(yīng)和碳元素的氧化反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒和得失電子數(shù)守恒可知反應(yīng)為：C₂H₈N₂+2N₂O₄=2CO₂↑+4H₂O↑+3N₂↑，故答案為：C₂H₈N₂+2N₂O₄=2CO₂↑+4H₂O↑+3N₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的量的有關(guān)求算，熟練掌握公式的運(yùn)用是關(guān)鍵，難度不大．