Question

我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发动机中用“偏二甲肼”和四氧化二氮作为液体燃料．
（1）已知偏二甲肼的相对分子质量为60，其中含碳40%，含氢13.33%，其余为氮．则偏二甲肼的分子式为

 

；30g偏二甲肼中所含的氢原子数与标准状况下

 

L CH₄中所含的氢原子数相等．
（2）N₂O₄的摩尔质量是

 

，等质量的N₂O₄和NO₂中所含的原子数之比为

 

．
（3）在发动机中物质的量之比为1：2偏二甲肼和四氧化二氮恰好完全反应，生成CO₂、H₂O、N₂，写出该反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：物质的量的相关计算,化学方程式的书写

专题：

分析：（1）根据相对分子质量为60，结合各元素的百分含量求出各原子的物质的量，即得分子式；设出甲烷的体积，表示出甲烷中的氢原子的物质的量，然后求出偏二甲肼中的氢原子的物质的量，使两者相等即可解答；
（2）一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量；质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比，结合N₂O₄和NO₂的原子组成来计算原子个数之比；
（3）根据偏二甲肼和四氧化二氮发生氮元素的归中反应和碳元素的氧化反应来配平．

解答： 解：（1）偏二甲肼的相对分子质量为60，其中含碳40%，故碳原子的物质的量n=

m

M

=

60×40%

12

=2mol；含氢13.33%，故氢原子的物质的量n=

m

M

=

60×13.33%

1

=8mol，其余46.67%为氮元素，故氧原子的物质的量n=

m

M

=

60×46.67%

14

=2mol，故偏二甲肼的分子式为C₂H₈N₂ ；
30g偏二甲肼中含有的氢原子的物质的量n=

30g

60g/mol

×8=4mol，设甲烷的体积为VL，则甲烷中含有的氢原子的物质的量n=

VL

22.4L/mol

×4=4mol，
解得V=22.4L．
故答案为：C₂H₈N₂，22.4L；
（2）一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量，故N₂O₄的摩尔质量是92g/mol；质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比，故等质量的N₂O₄和NO₂的物质的量之比为46：92=1：2，
而1molN₂O₄含6mol原子，1molNO₂含3mol原子，故两者的原子的物质的量之比为：1×6：2×3=1：1，
故答案为：92g/mol，1：1；
（3）物质的量之比为1：2偏二甲肼和四氧化二氮发生氮元素的归中反应和碳元素的氧化反应，根据质量守恒和得失电子数守恒可知反应为：C₂H₈N₂+2N₂O₄=2CO₂↑+4H₂O↑+3N₂↑，故答案为：C₂H₈N₂+2N₂O₄=2CO₂↑+4H₂O↑+3N₂↑．

点评：本题考查了物质的量的有关求算，熟练掌握公式的运用是关键，难度不大．