Question

航天技术中的火箭推进剂可用醇类为燃料，液态氧为氧化剂，但后者的沸点较低（-183℃），需要额外的隔热装置，因而增加了火箭的重量。为了避免此缺点，可用过氧化氢（H₂O₂）代替液态氧，它具有相对高的沸点和较低的凝固点，而且没有毒性，和醇反应时也能放出很高的能量。现有一液体推进剂以醇（含碳52%，含氢13%，含氧35%）为燃料，质量分数为90%的过氧化氢作氧化剂，欲使1 kg 该醇燃料完全燃烧，计算需消耗质量分数为90%的过氧化氢的质量。（提示：①醇消耗氧的质量可按它的各元素消耗的氧来计算；②H₂O₂提供的氧可按2H₂O₂2H₂O + O₂↑来计算）

Answer 1

解：设1 kg该醇燃料中的碳和氢完全燃烧分别消耗氧气的质量为x和y。

C  +  O₂  CO₂       2H₂  +  O₂  2H₂O

12     32                4       32

1000 g×52%    x        1000 g×13%       y

=      x= 1387 g       =     y = 1040g

则1 kg该醇燃料完全燃烧消耗氧气的质量为：1387 g + 1040 g－1000 g×35% = 2077 g

设需H₂O₂的质量为w。

2H₂O₂  2H₂O + O₂↑

  68            32

w×90%        2077 g

=  w = 4904 g