聊聊固体火箭发动机的推进剂
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　　小火箭出品　　本文作者：邢强博士　　本文是小火箭经典导弹与火箭系列文章第4季的第1篇。在之前的文章中，小火箭较为详细地分析了液体火箭发动机以及使用液体火箭发动机的土星-5号、N-1宇宙神等多种火箭与导弹。在本季，我将以固体火箭发动机的综述文章开篇，继续咱们的导弹与火箭之旅吧！　　如果说导弹是战神阿瑞斯投出的长矛，那么是谁塑造了战神的臂膀？　　如果说火箭承载的是夸父逐日的梦想，那么又是谁让夸父的双腿充满了能量？　　现代科技让人们拥有了自远古以来便无比憧憬的一飞冲天的能力，这种能力的背后推动者是各式各样的火箭发动机，而这些发动机的背后则是那些燃烧了自己，以自身的烟消云散换取发动机巨大推力的推进剂。在推进剂被点燃之前，人们往往会忽略了它们的存在。其实在火箭、导弹那些亮闪闪的金属外壳下面，大部分是推进剂的天下（以美国三叉戟弹道导弹为例，其固体推进剂的质量占到了全弹质量的95%）。　　当推进剂被点燃之后，恐怕很难有其他东西能比那个场面更能吸引人们的眼球了。看过采用固体推进剂的导弹发射的人们往往会对导弹后面拖带的烟雾留下深刻印象。　　细心的人们或许还能看出这些烟雾的不同：有的是黑色的浓厚烟雾，像燃着了一堆潮湿的木柴；有的则是浓浓的白色烟雾，像拉长了一团白色的云彩；还有的则没有那么壮观，淡淡的烟雾很不明显，甚至连靠近发动机尾部的火焰也没有那么耀眼。造成这些区别的原因何在呢？产生哪种烟雾的推进剂会代表未来的发展方向呢？是霸气的浓烟滚滚还是低调的青烟一缕呢？　　1.固体推进剂的出现　　要想知道那些烟雾是怎么一回事，我们需要首先了解一下固体推进剂是由什么构成的。　　能够成为推进剂的材料有很多，凡是能够在没有外界氧化剂存在的情况下发生不依赖于外力的持续燃烧，并能在燃烧期间产生大量高温气体分子或固体喷流的材料均有这个潜力。总体来说，燃烧是一种剧烈的快速放热的氧化还原反应，因此推进剂自身必须要同时含有氧化剂和充当还原剂的燃烧剂。氧化剂和燃烧剂都是固体的推进剂叫做固体推进剂。它们被制成符合设计要求的几何形状，浇铸或充填在一个一端开口的容器内。当被点燃的时候，推进剂的化学能转化成燃气的热能，在经过发动机喷管的时候，又部分转化成动能，形成推力。　　最早的固体推进剂是被称为中国四大发明之一的黑火药。以硝酸钾、硫磺、木炭混合而成的黑火药早在公元808年便已有文献记载，并在北宋时期用来推动城防部队的火箭。公元1240年左右，黑火药的秘密被传播到了阿拉伯等地。黑火药的重要组成成分，充当氧化剂的硝酸钾被阿拉伯人称作“中国雪”，而波斯人觉得它的外表像盐，取名为“中国盐”。黑火药传播到欧洲之后，一直以发射药的身份见证了枪械火炮技术的飞速发展。　　然而，现代导弹和火箭上已经难觅黑火药的踪影了。让我们跳过黑火药的千年统治时期，直接来到1884年。这一年，法国工程师维埃利将硝化棉溶解在乙醚和酒精里，在其中加入适量的稳定剂，成为胶状物，并最终制成了世界上第一种无烟火药。从此，各种枪炮都开始采用了硝化棉制成的火药作为发射药。二战期间，大名鼎鼎的喀秋莎火箭炮使用的BM-13系列火箭弹的推进剂就采用了无烟火药，或者更精确地说是硝化纤维推进剂。　　硝化棉是一种纤维状的物质，很难做成固定形状的弹体装药，人们用粘稠的硝化甘油做增塑剂和硝化棉混合在一起便形成了双基推进剂。在很长一段时期内，双基推进剂都是固体火箭发动机的主要原料。　　硝化棉和硝化甘油本身都既包含氧化剂的成分又包含燃烧剂的成分。硝化棉有点儿富燃（燃烧剂的成分多一些），硝化甘油则有点儿富氧（氧化剂的成分多一些）。　　原本它们两个的配合是比较理想的。但是，随着人们对发动机性能要求的日益提高，这个经典搭配能够产生的比冲已渐渐不能满足人们的需要（比冲是一个描述火箭发动机性能的重要物理量，其定义为单位重量的推进剂能够带来的动量的改变量。相同重量的燃料，比冲越高，能够提供给的动量越大。）　　经过小火箭的计算以及以若干型号为算例的验证，可以得出以下结论：　　中程弹道导弹的固体推进剂的比冲每提高1秒，射程会增加70千米左右。对于洲际导弹而言，每1秒的比冲增量则可以增加约100千米的射程）。工程师们开始为提高推进剂的比冲想尽办法。　　于是，被称作“无烟火药”的硝化棉及其搭档硝化甘油，因为过于“单纯”，清洁有余而霸气不足，被人们拉下了固体推进剂的王者宝座。于是一个复合推进剂的时代到来了，一个向双基推进剂中加入各种添加剂的时代到来了，一个充满着烟雾和火焰的时代也随之到来了。　　2.浓浓的烟雾来了1936年，美国加州理工学院的冯·卡门博士（钱学森的导师）尝试用无机氧化物高氯酸钾和有机物沥青制作推进剂，开启了复合推进剂时代。随后，各种高氯酸物开始成为推进剂的主角。其中，容易制取、价格低廉的高氯酸铵是早期烟雾制造者的代表。　　高价态的氯元素使其成了一种天生的强劲氧化剂。当氧化剂的能力是如此之强时，人们对燃烧剂的选择便开始随意起来。理论上，任何能够提供充足可燃的C、H、N等元素的物质均可做高氯酸铵的搭档。以高氯酸铵为氧化剂的复合推进剂一出现，就像一头怒吼的雄狮那样，急急地宣告着新推进时代的到来。说高氯酸铵像雄狮，并不仅仅因为其比双基推进剂有更大的比冲，力量更大，更是因为它爱张扬的个性。高氯酸铵当中的氯元素在燃烧的过程中与燃烧剂中的氢元素生成了氯化氢（HCl）。　　这种很容易凝结的气体（1体积的水能快速溶解500体积的HCl）能够在火箭的尾迹上形成大量的白雾，当火箭在较低温度的高空或在较为潮湿的海面附近发射时，白雾更为壮观，会形成长矛状或宝塔状的凝结云。以高氯酸铵为氧化剂的推进剂在赋予了火箭雄狮般的力量的同时，也带来了如雄狮鬃毛般霸气的腾腾雾气。燃烧剂的选取是比较随意的，但是为了把药柱制成各种几何形状，这种以高氯酸铵为氧化剂的推进剂还需要充当粘合剂的物质。在导弹（或火箭）飞行的过程中，气动加热会使壳体的温度迅速升高，而固体药柱的导热性则远逊于金属壳体。这样的温度差异使得药柱与壳体之间产生了拉应力，如果粘合强度不够的话，药柱可能会提前剥离。　　高聚物在这时进入了人们的视野。它们含有大量的C、H等元素，可以充当燃烧剂，同时它们有良好的粘合性能和可塑性（高分子聚合物，俗称为塑料）。这些多面手角色的聚合物深受火箭设计师的喜爱，以至于他们直接用聚合物的名字来命名各种复合推进剂。最早出现的高聚物粘合剂是聚硫橡胶（Thiokol）。她是上世纪二十年代末出现的明星产品，代表着高分子化学的重大进步。早期型号的响尾蛇AIM-9B空空导弹、海神导弹的推进剂都采用了这种粘合剂。　　然而，名气并不意味着实力。因为聚硫橡胶中含有大量硫原子，其燃烧产物的分子量较大，能量较低，所以这种推进剂早已被淘汰。促成其淘汰的另一个可能的原因是：在燃烧过程中，如果氧平衡没能很好地实现，这种推进剂会产生令人印象深刻的黑烟，就像是燃着了一堆废旧汽车轮胎一样（硫化橡胶本身就是轮胎的主要成分）。随后被掺入固体推进剂当中的高聚物有聚丁二烯（PB， 运动鞋鞋底的原材料）、聚氯乙烯（颇有名气的PVC，用来制造电缆外皮、塑料门窗以及仿制皮革、篮球、足球等）、端羧基聚丁二烯（CTPB，涂料、电气零件）、丙烯腈（其高聚物为腈纶，又称合成羊毛）。较为成功的高聚物粘合剂为端羟基聚丁二烯（HTPB），其能量较高，常温和高温下力学性能良好。时至今日，HTPB仍被用在多种型号（如响尾蛇AIM-9L、AIM-9J、小猎犬等战术导弹）的固体火箭发动机上。即使是伯特鲁坦设计的太空舱一号也采用HTPB作为其固液混合发动机的燃烧剂。采用HTPB推进剂的雅典娜运载火箭　　上世纪70年代末出现的XLDB配方（三叉戟I型导弹上使用）和上世纪80年代的NEPE配方（三叉戟II型导弹上使用，这是一种部署在美国俄亥俄级核潜艇上的带有核弹头的战略导弹）逐步提升着复合推进剂的性能。以各种高聚物为粘合剂的复合推进剂给发动机带来高推力的同时，也带来了各种颜色和味道的烟雾。在复合推进剂大行其道的同时，曾经的最佳搭档——由硝化棉和硝化甘油组成的双基推进剂也不甘落后。于是，一类叫做“改进双基推进剂”的配方开始出现。高氯酸铵以及多种添加剂也被尝试着加到了它们之间以提高推进剂的性能。　　在这些添加剂的尝试中有两项创新很值得一提。　　一个是金属被当作燃料加到了推进剂中。最常用的金属添加剂是铝。铝粉的燃烧能加快推进剂的燃烧速度，增加发动机的比冲，还能使燃烧变得更加稳定。铝粉颗粒的直径只有几微米，燃烧时间极短，温度很高，人们对其燃烧机理还没有研究透彻。但是，铝粉提高发动机比冲的效果十分明显，因此很多推进剂添加了大量的铝粉（如三叉戟I型导弹的第一级发动机中掺有19%的铝粉）。这样的推进剂产生的烟雾中会有大量三氧化二铝颗粒存在，形成特有的金属烟尘。　　另一个创新是高能炸药被添加到了推进剂当中。环三亚甲基三硝胺（RDX，俗称黑索金）、环四亚甲基四硝胺（HMX，俗称奥克托金）是两种出名的猛炸药。5千克重的锤子分别从28厘米和33厘米高度落下的冲击力即可分别引爆黑索金和奥克托金，可见这两种炸药的性格有多么暴烈。RDX和HMX的加入抹平了推进剂和炸药的区别。在燃烧过程中，猛炸药提供了更多的热量，提高了推进剂的比冲。　　3.火焰与烟雾的影响　　固体推进剂燃烧所产生的烟雾是人们为改进无烟火药推进剂的推力特性和燃烧稳定性而产生的副产品。由于空空导弹多采用固体火箭发动机，且与载机亲密接触的机会较多，所以烟雾这一副产品产生的副作用较为明显。　　早在上世纪60年代，空空导弹便已成为了空战的主角。而实际上，在空空导弹开启空战新纪元的时候，很多技术细节都还没有准备好，很多问题也是在导弹实际发射之后，才开始引起人们的注意。早期的空空导弹采用的是含有金属颗粒的固体推进剂。为了提高喷气能量和燃烧稳定性，这些推进剂中的铝粉含量甚至会达到20%！　　以美国空军早期型号的AIM-9响尾蛇空空导弹为例，其Thiokol MK17固体火箭发动机的药柱质量为40公斤，在2.1秒内燃尽。也就是说，每一枚响尾蛇导弹的尾气中都会有约8公斤的铝元素。以每个铝制易拉罐的平均质量为14克来算，在战斗机发射了一枚响尾蛇导弹后的2.1秒钟内，将会面临着以2000℃的高温飞来的571个炽热易拉罐的燃烧产物的轰击。大量的高温金属氧化物颗粒（如三氧化二铝）扑面而来，处在导弹尾流中的喷气式战斗机的发动机在瞬间吞进大量烟雾后，工作状态会急剧下降，甚至会发生空中停车的事故。即使战斗机在飞行包线和发射时机上做出了考虑，这些高温金属氧化物颗粒对载机机翼、机身的侵蚀危害还是难以避免。早期的战斗机在发射过空空导弹之后，往往能在导弹发射架导轨、机翼前缘、进气道、压气机前几级叶片甚至垂直尾翼和水平尾翼上发现一些白色薄雾状的沉积物。上图这枚AIM-7麻雀空空导弹发射时的动静也不小。　　除了影响载机安全、侵蚀机体外，金属氧化物颗粒会严重干扰制导雷达。对于依靠载机发射的雷达波照射目标来制导的半主动雷达制导空空导弹来说，在载机雷达波束受干扰的情况下搜索目标无异于在漆黑的夜晚打着电力不足的手电筒搜寻一只狡猾的野兔。　　猛炸药的氧化成分比起高氯酸铵要少得多，很多粘合剂来不及被氧化便被分解成氢气等小分子排到尾气中。通常，高氯酸铵推进剂和添加了猛炸药的推进剂的尾迹都带有白色烟雾，但是，前者的燃烧产物主要是二氧化碳、水蒸气和氯化氢，后者的燃烧产物则主要是氢气、氮气和一氧化碳。　　在发动机喷流的高温中，氢气和一氧化碳会进一步燃烧，产生十分明亮的“二次火焰”。这是两种推进剂的主要区别，也是某些火箭发动机的尾焰极其耀眼的原因。反导系统的早期预警卫星侦测的便是战略导弹发射时的高温尾焰，大量的金属烟尘成了一个反射强光的镜面。在二次火焰和金属颗粒镜面的共同作用下，导弹早早地就暴露了行踪。　　另外，有些推进剂中添加的是铅盐、铜盐或稀土盐，其燃烧产物会对环境产生污染。在环保意识逐渐增强的现代，这些呈细微颗粒状排放到大气中的高污染物质将会遭到越来越多的抵制。　　4.让烟雾消失让火焰隐形　　通过分析，我们知道了壮观的烟雾虽然能给人以强烈的视觉冲击，但是在实际应用的过程中，还是少一些烟雾与火焰为好。于是在上世纪90年代，人们对导弹提出了更高的要求。除了要有很高的精确性和可靠性外，还要成为“三无产品”：无紫外线、可见光和红外线辐射，无可见烟雾，对导弹制导和通信信号无干扰。这些目标看起来十分苛刻，被当时一些军事专家指责为多此一举、难以实现、浪费经费。但是经过近20年的发展，技术人员对消除烟雾甚至隐匿火焰的能力再也不容小觑和戏谑了。　　1993年，北约航空研究与发展咨询委员会（Advisory Group for Aerospace Research and Development，简称AGARD）发布了两份学术报告，把我们前文所说的浓浓的烟雾和明亮的火焰分为四类：一次烟雾、二次烟雾、电磁辐射和微波衰减。　　一次烟雾主要由金属添加剂燃烧后形成的氧化物、氢氧化物和氯化物等难熔、微小、滚烫的颗粒和从发动机绝热层、衬里层等处剥离冲散的一些碎末组成，分布在发动机喷口附近。　　二次烟雾由推进剂中的高氯酸铵和氟化物等成分燃烧后形成的氯化氢、氟化氢凝结成的小液滴形成。二次烟雾通常会在一次烟雾生成后的数秒钟之后出现，呈白色、淡黄色。推进剂尾焰的电磁辐射包含了波长从100纳米到几毫米的广泛频段。我们肉眼看到的火箭的耀眼光芒只是宏大跃迁过程的一个小片段。以1000℃以上的高温喷出的火焰里蕴含着复杂而剧烈的能级跃迁过程，使推进剂尾焰成了一个很容易被各种仪器探测到的强信号源。微波衰减主要指导弹烟雾对微波信号的干扰作用。在制导和通信过程中起着重要作用的微波信号在通过推进剂烟雾时会因反射、散射、衍射、折射等多种效应被严重衰减。　　在了解了烟雾的形成原理和拥有了消除烟雾的决心之后，消烟灭焰的行动也就有了方向。总体来说，减少三氧化二铝和氯化氢的含量是消除烟雾的重头戏，而抑制二次燃烧则是隐匿火焰的主要方法。　　为了减少一次烟雾，金属燃料在推进剂中的比例越来越少，有些新型推进剂甚至已实现了零金属添加。另外，推进剂的氧化剂与燃烧剂的比例被越来越精细的化工技术配合得恰到好处，早期因为燃烧不完全而产生的充满炭黑的浓浓黑烟已较为少见。　　为了减少二次烟雾，高氯酸铵等含有卤素的推进剂被逐步淘汰，以黑索金、奥克托金为代表的猛炸药推进剂逐渐取代了卤素强氧化推进剂的位置。为了减少尾烟对微波信号的干扰，推进剂中来了新成员——电子捕捉剂。这是一类有着较高电离电位的亲电子物质，能够管住尾烟里活泼好动的大量自由电子，从而改善尾烟的电磁特性。随着“消烟行动”的进一步开展，新型推进剂的配方层出不穷。　　传统的炭黑和石墨等只要氧气足够就能充分燃烧不产生烟雾的老老实实的燃烧物也被归入了裁撤名单。燃烧性能更好的富勒烯（一种由60个碳原子组成的类似足球的分子）及其衍生物将成为新的推进剂碳源。导弹拖带的黑烟将会越来越淡。　　出于对高氯酸铵推进剂的眷恋，美国人迟迟未能下决心淘汰这种氧化剂。为了减少尾烟中的氯化氢含量以避免形成二次烟雾，他们把黑火药当中的“中国雪”请了回来。硝酸钾的“亲戚”——硝酸钠被当作一种净化剂来使用，有效地减少了尾烟中氯化氢的含量。导弹拖带的白雾将会越来越少。　　让耀眼的尾焰隐形并不是一件容易的事。燃烧本来就是一个剧烈的发光放热过程。不过，对于抑制 “二次火焰”（大多因尾气中一氧化碳和氢气的燃烧而形成）的方法则早已有人开始了研究。早在1977年，瑞典波福斯公司（这是一家曾属于诺贝尔的历史悠久的军工企业）就发现，在火药中加入含有碱金属离子的聚合物能够明显减少火炮炮口的火焰。　　在这一理论的支撑下，硬脂酸钾、山梨酸钾等有机钾盐被加入到了推进剂中。值得注意的是，这两种钾盐都是食品添加剂。硬脂酸钾在食品中起稳定、增稠、乳化、蓬松和抗结的作用。山梨酸钾则更为常见，几乎在所有带包装食品的配料表中都可以看到山梨酸钾这种防腐剂的名字。　　导弹尾气中的二氧化碳和水都是三原子分子，这一类分子的红外特征十分明显。一些空空导弹如较新型号的响尾蛇导弹采用了含有大量奥克托金的丁羟无烟推进剂，使尾烟中的二氧化碳和水分子含量大幅降低，在红外波段实现了尾焰的低探测性。　　北约已宣布在新装备的所有战术导弹上都要至少达到“低烟”的水平。海湾战争时期，尝试使用低烟推进剂的哈姆反辐射导弹起到了良好的作战效果。像“幼畜”这样的1972年就装备部队的导弹已改用了升级型的推进剂，减少了70%的烟雾。时至今日，自1993年的烟雾标准提出以来，先进的推进剂技术已经使红外、紫外和可见光等电磁辐射减少90%以上，激光透过率提高27%以上，微波衰减更是从原来的10分贝减少到了0分贝。现代导弹的推进剂尾烟对制导雷达的波束（尤其是毫米波波段）的零干扰有望于近期实现并将快速普及。　　5.结束语　　从黑火药的出现到各种现代固体推进剂的蓬勃发展，期间经历了1200多年的历史。其中有约1000年的时间是黑火药的天下。黑火药中的硫磺相对于硝酸钾来说是一种还原剂，相对于木炭来说又是一种氧化剂，其特殊的物理特性又能够把硝酸钾和木炭良好地粘合在一起。这种设计思想一直影响到今天。在复合推进剂中，很多成分也是担任着这样的多重角色。在黑火药之后，我们经历了无烟火药的时代，继而在无烟火药的基础上发展起来的硝化棉和硝化甘油双基推进剂成了最早的实用固体火箭推进剂。为改进推进剂的性能，塑料、橡胶、金属粉末、猛炸药等各种工业添加剂轮番登场。上图为印度PSLV运载火箭发射时的场景。该火箭的第一级主发动机为一个巨大的固体火箭发动机。详见小火箭的公号文章《谁说三哥不行？印度火箭给中国公司发过卫星》。　　高氯酸铵推进剂的壮观烟雾代表了一个人类撼天动地的时代已经到来。随后，精细化的设计和生产使得由于供氧不平衡而产生的大量游离炭粒而形成的浓浓黑烟成为历史。　　金属添加剂和卤素氧化物的减少使得白烟也越来越淡。原本用于食品行业的添加剂成功地抑制了二次燃烧，让尾焰也不再那么耀眼了。美国青睐的CL-20推进剂在工艺性能、力学性能、比冲、低特征信号等方面的优势较为明显。欧洲的“洁净火箭计划”推出了新型的HNF配方。俄罗斯白杨-M弹道导弹采用了名为ADN的高能低可探测推进剂。各国都在大力发展拥有更高性能、更少烟雾、更小火焰的固体推进剂。　　自北约于1993年提出“苛刻”标准以来，固体推进剂在近20年内的发展已远远超越了过去1000多年的积累，将来的固体推进剂能带给我们多少惊喜呢？小火箭和大家一起拭目以待。　　感谢大家对小火箭的支持！　　版权声明：　　本文已由邢强博士独家授权小火箭刊发，禁止非授权转载，欢迎朋友圈转发。
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网易通行证/邮箱用户可以直接登录：火箭残骸掉到别的国家会产生什么外交问题么?_百度知道
火箭残骸掉到别的国家会产生什么外交问题么?
看了这两个新闻： 谢谢了，大神帮忙啊
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1 赶紧抓紧研究 尤其是金属材料成分如果还有生育推进剂 也要研究 啥玩意没毁研究啥 拆开了掰碎了的分析2 根据国际公约(不好意思 我忘了是那个一个了 可以参考俄罗斯核能源卫星掉加拿大境内那次 据说两国高潮不断)主要是周围环境的影响,还有是否伤及私人财产希望采纳
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运载火箭的推进剂有几种，我国的运载火箭用那种推进剂
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成为世界上第三个掌握控制液态氢技术的国家。氢是所有元素中最活泼的，要控制好液氢燃烧的难度极高。所以液态氢一般不作为第一，各项技术都在不断攻关中;偏二甲肼则是一种很成熟的推进剂了，配套的设备、管理，储存、运输，煤油作为常温推进剂；最后，使用液氧&#47、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。50吨液氢液氧发动机具有无污染。尤其是四氧化二氮/偏二甲肼的燃烧产物，对人体损害更大，并严重污染环境，在灌注操作中非常危险，如用四氧化二氮&#47，煤油价格便宜，每千克煤油的价格只有偏二甲肼的1&#47。　　固体火箭发动机为使用固体推进剂的化学火箭发动机，损害人体的肝脏，子三级使用低温液氧液氢推进剂。　　低温液氧液氢推进剂性能更好，但是价格昂贵。固体推进剂有聚氨酯。这是任何空气喷气发动机都做不到的。　　1950年代，比冲高的特点，在日完成600秒试车试验。　　我国正在研制新一代无污染、大推力火箭发动机;30，可以较大幅度地降低发动机的研制成本和运载火箭的发射费用。发射一颗20吨重的低轨道卫星。　　低温液体推进剂的技术是衡量一个国家航天技术先进的标志之一。我国的“长征”3号运载火箭第三级就采用液态氢。四氧化二氮&#47，液氧/煤油组合密度比冲高，是理想的助推级发动机燃料。另外偏二甲肼有腐蚀性，一旦错过了火箭发射的“气象时间窗”一段时间后，美国研制成功氧化氢和聚乙烯作为火箭发动机的混合推进剂。1964年法国首先发射成功采用混合推进剂为动力的气象火箭。但偏二甲肼毒性较大;偏二甲胼有毒且污染环境的严重不足。　　发射嫦娥三号的长征三号是三级捆绑式液体运载火箭，助推器和子一级、子二级使用四氧化二氮/煤油发动机可完全消除四氧化二氮&#47、加注和操作都不方便同空气喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围的大气层中汲取氧气。所以它不但能在大气层内，也可在大气层之外的宇宙真空中工作，泄漏后易起火爆炸；其次。我国“长征一号D”运载火箭第一级、第二级用液体燃料火箭发动机，第三级用固体燃料火箭发动机，也是采用混合推进剂。　　液体燃烧剂常用“肼”(H2NNH2)、加注、发动机制造都要求更高、贮量极大，可满足长远的需要;偏二甲肼组成的二级半方案，推进剂费需3000万元，而用全液氧/煤油方案只需100万元；第三;偏二甲肼推进剂，使用极为方便、安全性好。偏二甲肼也是目前世界上最普遍使用的火箭燃料。多用作高空航行中高能末级火箭推进剂、高性能的优点，在日完成200秒试车。　　采用新型燃料的火箭发动机具有明显的优点。首先；第四，我国煤油资源丰富，不好贮存，运输：120吨推力液氧煤油常温发动机和50吨推力液氢液氧低温发动机。120吨液氧煤油发动机具有推力大，就必须更换火箭箭体、丙烷、液氢是低温推进剂，而甲烷、第二级燃料多数采用偏二甲肼和四氧化二氮的“二元推进剂”、二级火箭的燃料来使用，避免低空发射时爆炸的事故、液态氧为推进剂的火箭发动机。肼是一类含氮的化合物，是一种有毒、有腐蚀性的油状液体。欧洲的“阿丽亚娜”运载火箭，我国的“长征”系列运载火箭的第一
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。；（2）反应的热化学方程式为；（3）反应中的氧化剂是；（4）当有1mol氮气生成时，反应转移的电子数为NA；（5）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是．
分析：（1）肼是氮原子和氮原子形成一个共价键剩余价键和氢原子形成共价键，据结构写出电子式；（2）根据热化学方程式的书写原则和注意问题写出；注意物质的聚集状态标注，焓变的正负号和单位；（3）依据元素化合价变化分析，元素化合价降低的物质做氧化剂；（4）依据化学方程式分析计算电子转移；（5）依据反应产生的物质性质分析判断．解答：解：（1）肼是氮原子和氮原子形成一个共价键剩余价键和氢原子形成共价键，电子式为，故答案为：；（2）（2）已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量；肼和双氧水反应的热化学方程式：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6KJ/mol，故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6KJ/mol；（3）反应中过氧化氢中 的氧元素化合价从-1价 变化为-2价，做氧化剂，肼中氮元素化合价升高做还原剂，故答案为：双氧水；（4）依据化学方程式中元素化合价变化，每2mol过氧化氢反应，生成1mol氮气，电子转移4mol，故答案为：4；（5）还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，除释放大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的优点是，产物为氮气和水，无污染，产物稳定且不会污染环境，故答案为：产物为氮气和水，产物稳定且不会污染环境．点评：本题考查了化学反应能量变化，热化学方程式书写方法，氧化还原反应电子转移的计算应用，题目难度中等．
练习册系列答案
科目：高中化学
题型：阅读理解
天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步．天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程．（1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑．①写出K2S的电子式：；②某化学兴趣小组进行了如下实验：实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：；实验二：取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊后又变澄清．请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-：；（2）1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂．高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸，其爆炸产物有4种，2种产物是空气中的主要成分，另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出该反应的化学方程式：；（3）20世纪60年代，美国大推力火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧；可燃物有肼（N2H4）、一甲肼、偏二甲肼、液氢等．火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧．偏二甲肼的系统命名为1，1-二甲基联氨，它的结构简式为；（4）以上的火箭推进剂一般都含有氮元素，含氮化合物种类丰富，科学家从化肥厂生产的硫酸铵中检出组成为N4H4（SO4）2的物质，该物质为易溶于水的强电解质，遇烧碱会生成N4气体，该反应的离子方程式：；另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的强电解质，和烧碱反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，而与盐酸反应生成的产物之一具有极强烈的爆炸性，写出该产物爆炸的化学反应方程式：．
科目：高中化学
来源：学年浙江省招生仿真卷理科综合化学试卷（解析版）
题型：填空题
（15分）日21时天宫一号在酒泉卫星发射中心发射成功，标志着中国航天迈入了新的台阶，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素。推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成，根据化学物质的形态不同推进剂可分为固体推进剂和液体推进剂，它们一般由C、H、O、N中的一种或几种元素组成。请回答下列问题：(1)已知某固体推进剂主要由可燃剂（聚丁二烯等）和氧化剂甲（一种由三种元素组成的盐）组成，该盐溶液中加入硝酸银溶液，无明显现象，则甲物质所含的化学键类型&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ，并用离子方程式表示甲的水溶液呈酸性的原因&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。(2)已知某液体推进剂主要由可燃剂肼（N2H4）和氧化剂乙组成，乙所含有的电子数和肼分子相同，常温下，乙和肼反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质，试写出该反应的化学方程式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&。列举乙的另一种主要用途&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。(3)根据上述原理，以下物质中可能作为推进剂的是 &&&&&&&&。A．石油产品&&&&&&&& B．四氯化碳&&&&&&&&&&& C．液氟&&&&&&&&&&& D．纯碱(4)戊也可作液体推进剂的氧化剂，取19.6g化合物戊，隔绝空气加热使其完全分解，生成氮气、氧气和二氧化碳，生成的氮气折合成标准状况下的体积为4.48L，生成的二氧化碳气体被足量的澄清石灰水吸收，得到10.0 g沉淀，生成的氧气折合成标准状况下的体积为&&&&&&&&&& L；戊的化学式为&&& 　　　&& &。(5)请设计一个实验方案，探究由上述四种元素组成的常见无机盐可能的成份。__________________________________________&
科目：高中化学
题型：阅读理解
天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步。天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程。&& （1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C == K2S+ N2 ↑+ 3CO2 ↑。&&&① 写出K2S的电子式：&&&&&；&&&② 某化学兴趣小组进行了如下实验：&&&实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&；&&&实验二：取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊后又变澄清。请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-：&&&&&；&&&（2）1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂。高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸，其爆炸产物有4种，2种产物是空气中的主要成分，另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出该反应的化学方程式：&&&&& ；&&& （3）20世纪60年代，美国大推力火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧；可燃物有肼(N2H4)、一甲肼、偏二甲肼、液氢等。火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧。偏二甲肼的系统命名为1,1-二甲基联氨，它的结构简式为&&&&&；（4）以上的火箭推进剂一般都含有氮元素，含氮化合物种类丰富，科学家从化肥厂生产的硫酸铵中检出组成为N4H4(SO4)2的物质，该物质为易溶于水的强电解质，遇烧碱会生成N4气体，该反应的离子方程式：&&&&& ；另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的强电解质，和烧碱反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，而与盐酸反应生成的产物之一具有极强烈的爆炸性，写出该产物爆炸的化学反应方程式：&&&&& 。&
科目：高中化学
来源：2012届浙江省台州市高三上学期期末质量评估化学试卷
题型：填空题
天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步。天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程。（1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C ="=" K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑。①写出K2S的电子式：&&&&&；②某化学兴趣小组进行了如下实验：实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&；实验二：取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊后又变澄清。请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-：&&&&&；（2） 1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂。高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸，其爆炸产物有4种，2种产物是空气中的主要成分，另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出该反应的化学方程式：&&&&&；（3）20世纪60年代，美国大推力火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧；可燃物有肼(N2H4)、一甲肼、偏二甲肼、液氢等。火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧。偏二甲肼的系统命名为1,1-二甲基联氨，它的结构简式为&&&&&；（4）以上的火箭推进剂一般都含有氮元素，含氮化合物种类丰富，科学家从化肥厂生产的硫酸铵中检出组成为N4H4(SO4)2的物质，该物质为易溶于水的强电解质，遇烧碱会生成N4气体，该反应的离子方程式：&&&&&；另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的强电解质，和烧碱反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，而与盐酸反应生成的产物之一具有极强烈的爆炸性，写出该产物爆炸的化学反应方程式：&&&&&。
科目：高中化学
来源：学年浙江省台州市高三上学期期末质量评估化学试卷
题型：填空题
天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步。天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程。&& （1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C == K2S+ N2 ↑+ 3CO2 ↑。&&&① 写出K2S的电子式：&&&&&；&&&② 某化学兴趣小组进行了如下实验：&&&实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&；&&&实验二：取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊后又变澄清。请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-：&&&&&；&&&（2）1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂。高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸，其爆炸产物有4种，2种产物是空气中的主要成分，另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出该反应的化学方程式：&&&&& ；&&& （3）20世纪60年代，美国大推力火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧；可燃物有肼(N2H4)、一甲肼、偏二甲肼、液氢等。火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧。偏二甲肼的系统命名为1,1-二甲基联氨，它的结构简式为&&&&&；（4）以上的火箭推进剂一般都含有氮元素，含氮化合物种类丰富，科学家从化肥厂生产的硫酸铵中检出组成为N4H4(SO4)2的物质，该物质为易溶于水的强电解质，遇烧碱会生成N4气体，该反应的离子方程式：&&&&& ；另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的强电解质，和烧碱反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，而与盐酸反应生成的产物之一具有极强烈的爆炸性，写出该产物爆炸的化学反应方程式：&&&&& 。&
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