Question

相對分子質(zhì)量為117.5的固態(tài)易爆物質(zhì)（N_xH_yCl_zO_w）1.88g，可以自身發(fā)生爆炸，其結(jié)果生成0.432g水，358.4mL氯化氫，448mL O₂和若干克氮氣（體積均為標準狀況下測定），同時釋放24kJ的熱量．試回答：
（1）已知該物質(zhì)是一種銨鹽，通過計算確定其化學(xué)式．
（2）計算生成的氣體在標準狀況下的密度．
（3）若一定量的該銨鹽分解放熱600kJ，計算被氮元素還原的氯元素原子的物質(zhì)的量．

Answer 1

考點：銨鹽,復(fù)雜化學(xué)式的確定

專題：計算題,氮族元素

分析：（1）依據(jù)n=

m

M

計算物質(zhì)的量，結(jié)合生成物中原子守恒計算分析化學(xué)式；
（2）生成氣體密度ρ=

m

V

；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式定量關(guān)系計算，被氮元素還原的氯元素化合價降低，結(jié)合多種主要守恒計算得到．

解答： 解：（1）相對分子質(zhì)量為117.5的固態(tài)易爆物質(zhì)（N_xH_yCl_zO_w）1.88g，n=

1.88g

117.5g/mol

=0.016mol，
水的物質(zhì)的量=

0.432g

18g/mol

=0.024mol
生成HCL物質(zhì)的量=

0.3584L

22，4L/mol

=0.016mol
氧氣物質(zhì)的量=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol
氫元素質(zhì)量=（0.024×2+0.016）×1g/mol=0.064g；
氯元素質(zhì)量=0.016mol×35.5g/mol=0.568g
氧元素質(zhì)量=（0.024+0.02×2）mol×16g/mol=1.024g
氮元素質(zhì)量=1.88g-0.064g-0.568g-1.024g=0.224g
氮元素物質(zhì)的量=

0.224

14g/mol

=0.016mol
n（N）：n（H）：n（Cl）：n（O）=0.016：（0.024×2+0.016）：0.016：（0.024+0.02×2）=1：4：1；4；
這種物質(zhì)是NH₄ClO₄，高氯酸銨；
答：通過計算該物質(zhì)化學(xué)式為NH₄ClO₄；
（2）依據(jù)上述計算書寫化學(xué)方程式為：4NH₄ClO₄=4HCl+2N₂+6H₂O+5O₂
則生成氣體平均摩爾質(zhì)量=

(4×36.5+2×28+5×32)g

11mol

=32.9g/mol
生成的氣體在標準狀況下的密度=

M

22.4

=

32.9g/mol

22.4L/mol

=1.469g/L；
答：生成的氣體在標準狀況下的密度為1.469g/L；
（3）1.88gNH₄ClO₄是0.016mol；放熱24kJ；600kJ就是放大了25倍，所以就是0.016×25=0.4mol；每1molNH₄ClO₄中含有1molN元素，N元素都是被氧化的，所以被氧化的N是0.4mol，依據(jù)化學(xué)方程式可知，4NH₄ClO₄=4HCl+2N₂+6H₂O+5O₂ ，元素化合價升高的為：4N～2N₂～12e-，10 O～5O₂～20e^-，元素化合價降低的是：4Cl～4HCl～32e-，依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算，32N～16N₂～96e-，12Cl～12HCl～96e-，則32N～12Cl，被氮元素還原的氯元素物質(zhì)的量=

0.4mol×12

32

=0.15mol；
答：被氮元素還原的氯元素原子的物質(zhì)的量0.15mol．

點評：本題考查了元素守恒，化學(xué)方程式，電子守恒的計算應(yīng)用，注意氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移守恒的分析判斷，標準狀況密度計算方法，掌握基礎(chǔ)是 關(guān)鍵，題目難度較大．