Question

哥倫比亞號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摩爾高氯酸銨分解時除產生2m摩爾水蒸氣和m摩爾氧氣外，其他組成元素均以單質形式放出，因而產生巨大的推動力。試寫出其中涉及的化學方程式：
（1）________________________________________________________________。
（2）________________________________________________________________。
根據此反應原理，1摩爾高氯酸銨分解所產生的氣體有_______________摩爾。

Answer 1

（1）4Al+3O₂2Al₂O₃，ΔH＜0
（2）2NH₄ClO₄（s）N₂（g）+Cl₂（g）+2O₂（g）+4H₂O（g）  4

鋁粉燃燒反應是同學們熟悉的反應，它不是本題的難點，高氯酸銨的分解才是本題的關鍵。高氯酸銨分解，反應物就是本身，產物已知有水蒸氣和氧氣，根據元素守恒，產物中還缺少氮元素和氯元素，根據已知信息，它們是氮氣和氯氣。高氯酸銨的配平，可首先暫定高氯酸銨、水蒸氣和氧氣的化學計量數為1、2、1，再根據氧化還原守恒規律或氮、氯原子守恒來配平氮氣和氯氣的化學計量數，最后同時擴大2倍即得答案。