Question

（1）航天飛機曾用金屬鋁粉和高氯酸銨混合物作為固體燃料．加熱鋁粉使其氧化并放出大量熱量，促使混合物中另一種燃料分解．m mol高氯酸銨分解時除產生2m mol水蒸氣和m mol氧氣外，其他組成元素均以單質形式放出，因而產生巨大的推動力．寫出其中涉及到的化學方程式：______；
（2）高氯酸銨作為火箭燃料的重要氧載體．高氯酸銨在高壓、450℃的條件下迅速分解生成水蒸氣、氮氣、氯化氫和氧氣．
①寫出此反應的化學方程式______；
②反應中生成的氧化產物與還原產物的物質的量之比是______，每分解1mol高氯酸銨，轉移的電子數目是______．

Answer 1

解：（1）因鋁與氧氣反應生成氧化鋁，高氯酸銨分解生成水、氧氣及氮氣、氯氣，由質量守恒定律可知，其反應為
4Al+3O₂ 2Al₂O₃、2NH₄ClO₄ N₂↑+4H₂O↑+Cl₂↑+2O₂↑，故答案為：4Al+3O₂ 2Al₂O₃、2NH₄ClO₄ N₂↑+4H₂O↑+Cl₂↑+2O₂↑；
（2）①由高氯酸銨在高壓、450℃的條件下迅速分解生成水蒸氣、氮氣、氯化氫和氧氣，根據質量守恒定律可知，其反應為4NH₄ClO₄ 6H₂O↑+2N₂↑+4HCl↑+5O₂↑，故答案為：4NH₄ClO₄ 6H₂O↑+2N₂↑+4HCl↑+5O₂↑；
②在該反應中氮元素、氧元素的化合價升高，氯元素的化合價降低，則氮氣和氧氣為氧化產物，HCl為還原產物，由方程式可知，氧化產物的物質的量為2+5=7mol，則還原產物的物質的量為4mol，則氧化產物與還原產物的物質的量之比7：4；在該反應中4mol高氯酸銨分解轉移的電子數為4×（7-（-1））=32mol，則每分解1mol高氯酸銨轉移的電子數目為
×N_A=8N_A=8×6.02×10²³，故答案為：7：4；8N_A或 8×6.02×10²³．
分析：（1）根據鋁被氧化則生成氧化鋁及高氯酸銨分解時除產生2mmol水蒸氣和mmol氧氣外，其他組成元素均以單質形式放出，利用質量守恒定律來書寫化學反應方程式；
（2）①根據高氯酸銨在高壓、450℃的條件下迅速分解生成水蒸氣、氮氣、氯化氫和氧氣，利用質量守恒定律來書寫化學反應方程式；
②利用元素的化合價變化來分析氧化產物與還原產物，然后分析物質的量的關系；再利用氧化還原反應中轉移的電子數來計算1mol高氯酸銨分解轉移的電子數．
點評：本題考查氧化還原反應方程式的書寫及轉移電子數的計算，明確質量守恒定律及常見元素的化合價是解答本題的關鍵，并注意信息的正確使用來解答．