Question

神舟十號飛船是中國“神舟”號系列飛船之一，它是中國第五艘搭載太空人的飛船。神舟十號飛船發射成功后，將與2011年發射升空的天宮一號目標飛行器進行交會對接，開展相關空間科學試驗。火箭推進器是成功發射的重要因素，事實上，推進器的發展經歷了一個漫長的過程。
(1)20世紀前，黑火藥是世界上唯一的火箭推進劑，黑火藥是由硝酸鉀、硫磺、木炭組成，黑火藥爆炸的化學方程式為：S+3C+2KNO₃＝K₂S+N₂↑+3CO₂↑。
①K₂S的電子式為   ，CO₂的結構式為   。
②已知S和氯水反應會生成兩種強酸，其離子方程式為           。
③取黑火藥爆炸后的殘留固體，加水溶解過濾，得到濾液。寫出檢驗此溶液中是否含有K^＋的實驗操作方法                   。
(2)20世紀60年代，火箭使用的是液體推進劑，常用的氧化劑有四氧化二氮、液氧等，可燃物有麟（N₂ H₄）、液氫等。
①肼（N₂ H₄）溶于水顯堿性，其原理與氨相似，但其堿性不如氨強，寫出其溶于水呈堿性的離子方程式：                   。
②一種與N₂ H₄電子數相等的綠色氧化劑，能將油畫表面黑色的PbS氧化成白色的PbSO₄，使油畫變白、翻新，化學方程式為：           。
(3)以上的火箭推進劑一般含有氮元素，含氮化合物種類豐富。有一含氮化合物，具有很強的爆炸性,86g該化合物爆炸分解會生成標況下N₂67. 2L和另一種氣體單質H₂。寫出其爆炸的化學方程式   。

Answer 1

（1）①（2分） O＝C＝O（2分）②S＋3Cl₂＋4H₂O＝SO₄^2－＋8H＋6Cl^－（2分）③用潔凈的鉑絲蘸取待測液，放在火焰上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察火焰顏色。若火焰呈紫色，則溶液中含有鉀離子，反之沒有（2分）
（2）①N₂H₄＋H₂ONH₂NH₃^＋＋OH^－（2分）②PbS＋4H₂O₂＝PbSO₄＋4H₂O（2分）
（3）2HN₃＝3N₂+H₂（2分）

試題分析：（1）①K₂S是離子化合物，其電子式為；CO₂是直線形共價化合物，其結構式為O＝C＝O。
②已知S和氯水反應會生成兩種強酸，則根據原子守恒以及氯氣具有強氧化性可知，兩種酸應該是鹽酸和硫酸，則其離子方程式為S＋3Cl₂＋4H₂O＝SO₄^2－＋8H＋6Cl^－。
③鉀元素的檢驗只能借助于焰色反應，則檢驗此溶液中是否含有K^＋的實驗操作方法是用潔凈的鉑絲蘸取待測液，放在火焰上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察火焰顏色。若火焰呈紫色，則溶液中含有鉀離子，反之沒有。
（2）①肼（N₂ H₄）溶于水顯堿性，其原理與氨相似，則根據一水合氨的電離方程式可知，其溶于水呈堿性的離子方程式為N₂H₄＋H₂ONH₂NH₃^＋＋OH^－。
②與N₂ H₄電子數相等的綠色氧化劑是雙氧水，能將油畫表面黑色的PbS氧化成白色的PbSO₄，使油畫變白、翻新，化學方程式為PbS＋4H₂O₂＝PbSO₄＋4H₂O。
(3) 86g該化合物爆炸分解會生成標況下N₂67. 2L和另一種氣體單質H₂，則根據原子守恒可知該化合物是由N和H兩種元素構成的。氮氣的物質的量是67.2L÷22.4L/mol＝3mol，設化學式為HNx，則反應的化學方程式為2HNx＝xN₂+H₂，因此×＝3，解得x＝3，所以反應的化學方程式為2HN₃＝3N₂+H₂。