Question

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(guò)氧化氫（H₂O₂）代替液態(tài)氧，它具有相對(duì)高的沸點(diǎn)和較低的凝固點(diǎn)，而且沒(méi)有毒性，和醇反應(yīng)時(shí)也能放出很高的能量．現(xiàn)有一液體推進(jìn)劑以醇（含碳52%、含氫13%、含氧35%）為燃料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的過(guò)氧化氫做氧化劑，欲使1kg該醇燃料完全燃燒，計(jì)算需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的過(guò)氧化氫的質(zhì)量（提示：可按2H₂O₂=2H₂O+O₂↑得到的氧氣與醇反應(yīng)來(lái)計(jì)算）．

Answer 1

分析：先計(jì)算出醇中碳和氫燃燒需要消耗的氧氣，然后利用醇消耗的氧氣代入過(guò)氧化氫分解的化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)計(jì)算過(guò)氧化氫的質(zhì)量．

解答：解：設(shè)1 kg該醇燃料的碳和氫完全燃燒，分別消耗氧氣的質(zhì)量為xg和yg，
       則由 C～O₂        
           12  32        
  1000g×52%    x

12

32

=

1000g×52%

x

，解得x=1387g，
     再由4H～O₂
          4   32
 1000g×13%    y

4

32

=

1000g×13%

y

，解得y=1040g，
則1 kg該醇燃料完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量為1387g+1040-1000g×35%=2077g，
設(shè)需要的H₂O₂的質(zhì)量為wg，則
  2H₂O₂═2H₂O+O₂↑
2×34         32
  w           2077 g

2×34

32

=

w

2077g

，解得w=4414g，
即需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的H₂O₂的質(zhì)量為

4414g

90%

═4904g，
答：需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的H₂O₂的質(zhì)量為4904g．

點(diǎn)評(píng)：本題計(jì)算量較大，學(xué)生準(zhǔn)確計(jì)算醇燃燒需要的氧氣是解答的關(guān)鍵，然后將氧氣的質(zhì)量代入過(guò)氧化氫分解的反應(yīng)方程式中計(jì)算即可．