天宮一號(hào)(Tiangong-1)是中國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器,于2011年9月29日21時(shí)16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,它的發(fā)射標(biāo)志著中國(guó)邁入中國(guó)航天“三步走”戰(zhàn)略的第二步.天宮一號(hào)是由長(zhǎng)征二號(hào)大推力火箭發(fā)射升空的,火箭推進(jìn)劑是成功發(fā)射火箭的重要因素,推進(jìn)劑的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過程.
(1)20世紀(jì)前,黑火藥是世界上唯一的火箭用推進(jìn)劑,黑火藥是由硝酸鉀、硫磺、木炭組成,黑火藥爆炸的化學(xué)方程式為2KNO
3+S+3C═K
2S+N
2↑+3CO
2↑.
①寫出K
2S的電子式:
;
②某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一:取適量黑火藥溶于水,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻后慢慢加入濃硫酸,將混合液置于試管中并放入銅片,產(chǎn)生大量紅棕色氣體,寫出該反應(yīng)的離子方程式:
;
實(shí)驗(yàn)二:取黑火藥爆炸后的殘留固體,加水溶解過濾,取濾液向其中滴加新制氯水至過量,一開始溶液變渾濁后又變澄清.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明該澄清溶液中含有Cl
-:
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(2)1947年,研制出第二代聚硫橡膠、高氯酸銨、鋁粉復(fù)合推進(jìn)劑.高氯酸銨受撞擊會(huì)引發(fā)劇烈爆炸,其爆炸產(chǎn)物有4種,2種產(chǎn)物是空氣中的主要成分,另一種氣體產(chǎn)物能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
;
(3)20世紀(jì)60年代,美國(guó)大推力火箭使用的是液體推進(jìn)劑,常用的氧化劑有雙氧水、四氧化二氮、液氧;可燃物有肼(N
2H
4)、一甲肼、偏二甲肼、液氫等.火箭發(fā)射時(shí)將兩種液體分別注入火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中燃燒.偏二甲肼的系統(tǒng)命名為1,1-二甲基聯(lián)氨,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
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(4)以上的火箭推進(jìn)劑一般都含有氮元素,含氮化合物種類豐富,科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的硫酸銨中檢出組成為N
4H
4(SO
4)
2的物質(zhì),該物質(zhì)為易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),遇燒堿會(huì)生成N
4氣體,該反應(yīng)的離子方程式:
;另一含氮化合物N
4H
4也是易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),和燒堿反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,而與鹽酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物之一具有極強(qiáng)烈的爆炸性,寫出該產(chǎn)物爆炸的化學(xué)反應(yīng)方程式:
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