Question

某固態(tài)易爆物質(zhì)（N_xH_yCl_zO_w）的相對分子質(zhì)量為117.5．已知18.8g該物質(zhì)發(fā)生自身爆炸，分解產(chǎn)物為4.32gH₂O、0.16molHCl、4.48L O₂和若干克氮氣（體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定）．試回答：
（1）生成氮氣的質(zhì)量；
（2）已知該物質(zhì)是一種銨鹽，通過計算確定其化學(xué)式；
（3）若0.4mol的該銨鹽分解，計算被氮元素還原的氯元素原子的物質(zhì)的量．

Answer 1

考點：復(fù)雜化學(xué)式的確定

專題：

分析：（1）依據(jù)n=

n

M

計算物質(zhì)的量，結(jié)合生成物中原子守恒計算氮氣的質(zhì)量；
（2）根據(jù)（1）計算結(jié)構(gòu)計算出原子個數(shù)比，寫出化學(xué)式；
（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)合得失電子守恒計算得到．

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）18.8g，n=

18.8g

117.5g/mol

=0.16mol，
水的物質(zhì)的量=

4.32g

18g/mol

=0.24mol
生成HCl物質(zhì)的量為0.16mol
氧氣物質(zhì)的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol
氫元素質(zhì)量=（0.24×2+0.16）×1g/mol=0.64g；
氯元素質(zhì)量=0.16mol×35.5g/mol=5.68g
氧元素質(zhì)量=（0.24+0.2×2）mol×16g/mol=10.24g
氮元素質(zhì)量=18.8g-0.64g-5.68g-10.24g=2.24g
答：生成氮氣的質(zhì)量為2.24g；
（2）氮元素物質(zhì)的量=

2.24

14g/mol

=0.16mol
n（N）：n（H）：n（Cl）：n（O）=0.16：（0.24×2+0.16）：0.16：（0.24+0.2×2）=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；
（3）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，題目難度較大．