题目

航天技术中的火箭推进剂可用醇类为燃料，液态氧为氧化剂，但后者的沸点较低（-183℃），需要额外的隔热装置，因而增加了火箭的重量．为了避免此缺点，可用过氧化氢（H₂O₂）代替液态氧，它具有相对高的沸点和较低的凝固点，而且没有毒性，和醇反应时也能放出很高的能量．现有一液体推进剂以醇（含碳52%、含氢13%、含氧35%）为燃料，质量分数为90%的过氧化氢做氧化剂，欲使1kg该醇燃料完全燃烧，计算需消耗质量分数为90%的过氧化氢的质量（提示：可按2H₂O₂=2H₂O+O₂↑得到的氧气与醇反应来计算）．

提问时间：2021-01-23

答案

设1 kg该醇燃料的碳和氢完全燃烧，分别消耗氧气的质量为xg和yg，
       则由 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，
则1 kg该醇燃料完全燃烧消耗氧气的质量为1387g+1040-1000g×35%=2077g，
设需要的H₂O₂的质量为wg，则
  2H₂O₂═2H₂O+O₂↑
2×34         32
  w           2077 g

2×34

32

＝

w

2077g

，解得w=4414g，
即需质量分数为90%的H₂O₂的质量为

4414g

90%

═4904g，
答：需要质量分数为90%的H₂O₂的质量为4904g．