Question

12．航天技術(shù)中的火箭推進(jìn)劑可用醇類為燃料，液態(tài)氧為氧化劑，但后者的沸點(diǎn)較低（-183℃），需要額外的隔熱裝置，因而增加了火箭的重量，為了避免此缺點(diǎn)，可用過氧化氫（H₂O₂）代替液態(tài)氧，它具有相對高的沸點(diǎn)和較低的凝固點(diǎn)，而且沒有毒性，和醇反應(yīng)時也能放出很高的能量，現(xiàn)有以液體推進(jìn)劑某醇（含碳52.2%、含氫13%、含氧34.8%）為燃料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的過氧化氫左氧化劑．
（1）1千克該醇中碳、氫、氧元素的質(zhì)量分別是多少？
（2）欲使1千克該醇燃料完全燃燒生成二氧化碳和水，計算需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的過氧化氫多少克？（可按2H₂O₂═2H₂O+O₂↑得到的氧氣與醇反應(yīng)來計算）

Answer 1

分析 根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量、組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以計算組成物質(zhì)的各種元素的質(zhì)量；
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計算．

解答 解：（1）1kg該醇中碳、氫、氧元素的質(zhì)量分別是：1kg×52.2%=0.522kg，1kg×13%=0.13kg，1kg×34.8%=0.348kg，
答：1kg該醇中碳、氫、氧元素的質(zhì)量分別是0.522kg、0.13kg、0.348kg．
（2）0.522kg碳元素反應(yīng)生成二氧化碳時需要氧元素質(zhì)量為：0.522kg×$\frac{32}{12}$=1.392kg，
0.13kg氫元素反應(yīng)生成水時需要氧元素質(zhì)量為：0.13kg×$\frac{16}{2}$=1.04kg，
因此1kg該醇燃料完全燃燒需要氧元素質(zhì)量為：1.392kg+1.04kg-0.348kg=2.084kg，
設(shè)生成2.084kg氧氣需要90%的過氧化氫質(zhì)量為x，
2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，
68                 32
x×90%        2.084kg
$\frac{68}{x×90%}$=$\frac{32}{2.084kg}$，
x=4.921kg，
答：需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的過氧化氫4.921kg．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．