Hỗn hợp ammonium perchlorate và bột aluminum là nhiên liệu rắn được sử dụng trong tên lửa đẩy (Solid Rocket Booster – SRB) của tàu vũ trụ con thoi, theo phản ứng sau: NH4ClO4 → N2 + Cl2 + O2

24/28

Hỗn hợp ammonium perchlorate và bột aluminum là nhiên liệu rắn được sử dụng trong tên lửa đẩy (Solid Rocket Booster – SRB) của tàu vũ trụ con thoi, theo phản ứng sau:

NH₄ClO₄ → N₂ + Cl₂ + O₂ + H₂O

Ammonium perchlorate đóng vai trò cung cấp oxygen để đốt cháy nhiên liệu, tạo ra lực đẩy rất lớn cần thiết giúp tàu vượt qua lực hấp dẫn của Trái Đất trong những phút đầu tiên. Aluminum là kim loại có khả năng cháy tỏa nhiệt rất lớn; khi aluminum phản ứng với oxygen (do ammonium perchlorate cung cấp), nó tạo ra nhiệt độ rất cao làm khí giãn nở nhanh hơn, tăng lực đẩy của tên lửa. Mỗi một lần phóng tàu con thoi tiêu tốn 727,8 tấn ammonium perchlorate. Giả sử toàn bộ lượng oxygen sinh ra đều phản ứng hoàn toàn với bột aluminum. Hãy tính khối lượng bột aluminum (tính theo tấn) đã tham gia phản ứng. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

____

Click vào chỗ trống để nhập đáp án. Nhấn Enter để xác nhận, Esc để hủy.

Giải thích

Đáp án: 233.

Phương trình hóa học:

2NH₄ClO₄ $\overset{t^{o}}{\to}$ N₂ + Cl₂ + 2O₂ + 4H₂O

4Al + 3O₂ $\overset{t^{o}}{\to}$ 2Al₂O₃

Theo PTHH:

$n_{O_{2}} = n_{N H_{4} C l O}_{4} = \frac{727, 8}{117, 5} = \frac{7278}{1175} . 1 0^{3} k m o l \Rightarrow n_{A l} = \frac{4}{3} . \frac{7278}{1175} . 1 0^{3} k m o l$

$\to m_{A l} = 27 . \frac{4}{3} . \frac{7278}{1175} . 1 0^{3} \approx 223.1 0^{3} k g = 233$ tấn.