Question

哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解。m摩尔高氯酸铵分解时除产生2m摩尔水蒸气和m摩尔氧气外，其他组成元素均以单质形式放出，因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式：
（1）________________________________________________________________。
（2）________________________________________________________________。
根据此反应原理，1摩尔高氯酸铵分解所产生的气体有_______________摩尔。

Answer 1

（1）4Al+3O₂2Al₂O₃，ΔH＜0
（2）2NH₄ClO₄（s）N₂（g）+Cl₂（g）+2O₂（g）+4H₂O（g）  4

铝粉燃烧反应是同学们熟悉的反应，它不是本题的难点，高氯酸铵的分解才是本题的关键。高氯酸铵分解，反应物就是本身，产物已知有水蒸气和氧气，根据元素守恒，产物中还缺少氮元素和氯元素，根据已知信息，它们是氮气和氯气。高氯酸铵的配平，可首先暂定高氯酸铵、水蒸气和氧气的化学计量数为1、2、1，再根据氧化还原守恒规律或氮、氯原子守恒来配平氮气和氯气的化学计量数，最后同时扩大2倍即得答案。