Question

【題目】2016年10月17日7時(shí)30分，我國“神舟十一號(hào)”載人飛船順利升入太空。此次火箭的主要燃料是偏二甲肼（C2N2H8）和一種氮的氧化物（用R表示），當(dāng)火箭發(fā)射時(shí)，這兩種燃料會(huì)劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體，并釋放出大量的熱，化學(xué)方程式如下（已配平）：C2N2H8+2R=3N2↑+4H2O+2CO2↑

（1）R的化學(xué)式是___；已知偏二甲肼中N元素顯-2價(jià)，H元素顯+1價(jià)，由此推斷，C元素的化合價(jià)是___。

（2）該反應(yīng)的還原劑是___，被還原的元素是___。

（3）若反應(yīng)生成22.4LCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子___mol。

（4）火箭發(fā)射時(shí)，尾部向下噴出的氣體會(huì)有明顯的紅棕色，該紅棕色氣體的化學(xué)式可能是___。

（5）高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種多功能、高效無毒的新型綠色水處理劑。Na2FeO4能給水消毒利用的是___性。用Na2FeO4給水消毒、殺菌時(shí)得到的Fe3+可以凈水，其凈水原理與明礬相同，Fe3+凈水原理是___（用簡(jiǎn)要的文字?jǐn)⑹觯��?/span>

Answer 1

【答案】N2O4 -2 C2N2H8 N2O4 8 NO2 氧化性 Fe3+是弱堿陽離子，能結(jié)合水電離出的氫氧根生成Fe（OH）3膠體，可以吸附水中懸浮物并凝聚沉降

【解析】

（1）化學(xué)方程式C2N2H8+2R=3N2↑+4H2O+2CO2↑，由原子守恒可得R的化學(xué)式；

（2）該反應(yīng)中N2O4中的N元素從+4價(jià)下降到0價(jià)，C2N2H8中C和N的化合價(jià)升高，可以判斷出氧化劑和還原劑；

（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LCO2的物質(zhì)的量是1mol，生成1molCO2時(shí)，有1molN2O4被還原，可以求出轉(zhuǎn)移電子數(shù)；

（4）火箭的燃料是兩種組分，偏二甲肼和四氧化二氮，四氧化二氮是無色的氣體，四氧化二氮在溫度升高時(shí)會(huì)很快的分解為紅棕色的二氧化氮?dú)怏w；

（5）Na2FeO4中鐵是鐵元素的最高價(jià)態(tài)，有很強(qiáng)的氧化性。

（1）化學(xué)方程式C2N2H8+2R=3N2↑+4H2O+2CO2↑，由原子守恒可知，R的化學(xué)式為：N2O4；已知偏二甲肼C2N2H8中N元素顯-2價(jià)，H元素顯+1價(jià)，設(shè)C的化合價(jià)為x，則有2x+8-2×2=0，解得x=-2，C元素的化合價(jià)是-2；

（2）該反應(yīng)中N2O4中的N元素從+4價(jià)下降到0價(jià)，C2N2H8中C和N的化合價(jià)升高，故該反應(yīng)的還原劑是C2N2H8，氧化劑是N2O4；

（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LCO2的物質(zhì)的量是1mol，生成1molCO2時(shí)，有1molN2O4被還原，N2O4被還原為N2，得8個(gè)電子，1mol N2O4得8電子，故轉(zhuǎn)移8mol電子；

（4）火箭的燃料是兩種組分，偏二甲肼和四氧化二氮，四氧化二氮是無色的氣體，四氧化二氮在溫度升高時(shí)會(huì)很快的分解為紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，故該紅棕色氣體的化學(xué)式可能是NO2；

（5）化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為0，Na2FeO4中鈉元素為+1價(jià)，氧元素為-2價(jià)，故鐵元素為+6價(jià)；+6價(jià)的鐵是鐵元素的最高價(jià)態(tài)，有很強(qiáng)的氧化性，可用于殺菌消毒；殺菌時(shí)得到的Fe3+是弱堿陽離子，能結(jié)合水電離出的氫氧根生成Fe（OH）3膠體，可以吸附水中懸浮物并凝聚沉降。