Question

18．2016年10月17日7时30分，我国“神舟十一号”载人飞船顺利升入太空．此次火箭的主要燃料是偏二甲肼（C₂N₂H₈）和一种氮的氧化物（用R表示），当火箭发射时，这两种燃料会剧烈反应产生大量气体，并释放出大量的热，化学方程式如下（已配平）：C₂N₂H₈+2R=3N₂↑+4H₂O+2CO₂↑
（1）R的化学式是N₂O₄； 已知偏二甲肼中N元素显-2价，H元素显+1价，由此推断，C元素的化合价是-2．
（2）该反应的还原剂是C₂N₂H₈，被还原的元素是N．
（3）若反应生成22.4LCO₂（标准状况），则反应转移电子8mol．
（4）火箭发射时，尾部向下喷出的气体会有明显的红棕色，该红棕色气体的化学式可能是NO₂．

Answer 1

分析 化学方程式如下（已配平）：C₂N₂H₈+2R=3N₂↑+4H₂O+2CO₂↑，根据原子守恒，R的化学式是N₂O₄，反应中偏二甲肼中N元素显-2价，H元素显+1价，则根据化合价代数和为0，则C元素的化合价是-2，所以C₂N₂H₈中C元素的化合价由-2升高到+4，N元素的化合价由-2升高到0，则C₂N₂H₈为还原剂，N₂O₄中N元素的化合价由+4降低到0，则N₂O₄为氧化剂，据此分析解答．

解答 解：（1）化学方程式如下（已配平）：C₂N₂H₈+2R=3N₂↑+4H₂O+2CO₂↑，根据原子守恒，R的化学式是N₂O₄，反应中偏二甲肼中N元素显-2价，H元素显+1价，则根据化合价代数和为0，则C元素的化合价是-2，故答案为：N₂O₄；-2；
（2）C₂N₂H₈+2R=3N₂↑+4H₂O+2CO₂↑反应中C₂N₂H₈中C元素的化合价由-2升高到+4，N元素的化合价由-2升高到0，则C₂N₂H₈为还原剂，N₂O₄中N元素的化合价由+4降低到0，则N元素被还原，故答案为：C₂N₂H₈；N； 
（3）由C₂N₂H₈+2R=3N₂↑+4H₂O+2CO₂↑，则反应生成22.4LCO₂（标准状况），则消耗N₂O₄为1mol，所以反应转移电子为1mol×2×（4-0）=8mol，故答案为：8；
（4）火箭发射时，尾部向下喷出的气体会有明显的红棕色，因为NO₂气体未红棕色气体，所以该红棕色气体的化学式可能是NO₂，故答案为：NO₂；

点评 本题考查氧化还原反应，明确元素的化合价变化是解答本题的关键，并注意氧化剂、还原剂中元素的变化来解答，难度不大．