Question

（1）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 mol高氯酸铵分解时除产生2m mol水蒸气和m mol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．写出其中涉及到的化学方程式：______；
（2）高氯酸铵作为火箭燃料的重要氧载体．高氯酸铵在高压、450℃的条件下迅速分解生成水蒸气、氮气、氯化氢和氧气．
①写出此反应的化学方程式______；
②反应中生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比是______，每分解1mol高氯酸铵，转移的电子数目是______．

Answer 1

解：（1）因铝与氧气反应生成氧化铝，高氯酸铵分解生成水、氧气及氮气、氯气，由质量守恒定律可知，其反应为
4Al+3O₂ 2Al₂O₃、2NH₄ClO₄ N₂↑+4H₂O↑+Cl₂↑+2O₂↑，故答案为：4Al+3O₂ 2Al₂O₃、2NH₄ClO₄ N₂↑+4H₂O↑+Cl₂↑+2O₂↑；
（2）①由高氯酸铵在高压、450℃的条件下迅速分解生成水蒸气、氮气、氯化氢和氧气，根据质量守恒定律可知，其反应为4NH₄ClO₄ 6H₂O↑+2N₂↑+4HCl↑+5O₂↑，故答案为：4NH₄ClO₄ 6H₂O↑+2N₂↑+4HCl↑+5O₂↑；
②在该反应中氮元素、氧元素的化合价升高，氯元素的化合价降低，则氮气和氧气为氧化产物，HCl为还原产物，由方程式可知，氧化产物的物质的量为2+5=7mol，则还原产物的物质的量为4mol，则氧化产物与还原产物的物质的量之比7：4；在该反应中4mol高氯酸铵分解转移的电子数为4×（7-（-1））=32mol，则每分解1mol高氯酸铵转移的电子数目为
×N_A=8N_A=8×6.02×10²³，故答案为：7：4；8N_A或 8×6.02×10²³．
分析：（1）根据铝被氧化则生成氧化铝及高氯酸铵分解时除产生2mmol水蒸气和mmol氧气外，其他组成元素均以单质形式放出，利用质量守恒定律来书写化学反应方程式；
（2）①根据高氯酸铵在高压、450℃的条件下迅速分解生成水蒸气、氮气、氯化氢和氧气，利用质量守恒定律来书写化学反应方程式；
②利用元素的化合价变化来分析氧化产物与还原产物，然后分析物质的量的关系；再利用氧化还原反应中转移的电子数来计算1mol高氯酸铵分解转移的电子数．
点评：本题考查氧化还原反应方程式的书写及转移电子数的计算，明确质量守恒定律及常见元素的化合价是解答本题的关键，并注意信息的正确使用来解答．