Question

2008年9月25日我國(guó)成功發(fā)射了“神舟七號(hào)”載人飛船，并首次實(shí)現(xiàn)了太空行走，這表明我國(guó)對(duì)空間環(huán)境的探究、開(kāi)發(fā)和利用又邁出了新的一步．
（1）飛船發(fā)射：本次飛船發(fā)射使用的火箭推進(jìn)劑是液態(tài)四氧化二氮（N₂O₄）和偏二甲肼（C₂H₈N₂），反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C₂H₈N₂+2N₂O₄=2CO₂+4H₂O+3X．則X的化學(xué)式

 

．     
（2）太空生活：
①為了宇航員的身體健康，太空艙中的“空氣分配比”應(yīng)與地球周?chē)�的空氣大體相同，則太空艙中氧氣和氮?dú)獾捏w積比應(yīng)約為

 

．
②天空艙空間狹小，為宇航員提供呼吸的“空氣”如果不及時(shí)處理就會(huì)變得污濁、有異味．請(qǐng)你提供一種能排除太空艙“空氣”異味的試劑

 

．
③在太空艙中生活，水的循環(huán)利用非常重要．下圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的凈化太空艙里“用于循環(huán)的水”的簡(jiǎn)單流程．你認(rèn)為這一凈化流程合理嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由．
（3）太空行走：本次太空行走從準(zhǔn)備到任務(wù)完成先后歷時(shí)3個(gè)小時(shí)左右，共消耗氧氣約64L．如果在實(shí)驗(yàn)室用加熱氯酸鉀的方法制取這些氣體，共需氯酸鉀多少克？（已知：氧氣的密度約為1.5g/L）
（4）前景展望：建立太空站是我國(guó)未來(lái)航天事業(yè)的重要目標(biāo)．要保證研究人員在太空站里長(zhǎng)期生活，我們從地球上運(yùn)送上去的食品除食物外，重要還有氧氣、水和過(guò)氧化氫．請(qǐng)利用這些物質(zhì)，寫(xiě)出兩個(gè)將來(lái)有可能在太空站用于制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式．

Answer 1

考點(diǎn)：質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,空氣的成分及各成分的體積分?jǐn)?shù),水的凈化,碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)與新科技

分析：（1）化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類(lèi)不變，原子的種類(lèi)、總個(gè)數(shù)不變；
（2）①根據(jù)空氣中氧氣和氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)來(lái)回答本題；
②考慮木炭或活性炭的吸附性；
③考慮對(duì)水進(jìn)行殺菌消毒；
（3）根據(jù)氯酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（4）考慮水、雙氧水制取氧氣的化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）由C₂H₈N₂+2N₂O₄═2CO₂+4H₂O+3X可知，反應(yīng)前碳原子是2個(gè)，反應(yīng)后是2個(gè)；反應(yīng)前氫原子是8個(gè)，反應(yīng)后是8個(gè)；反應(yīng)前氮原子是6個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)該是6個(gè)，包含在3X中；反應(yīng)前氧原子是8個(gè)，反應(yīng)后是8個(gè)；由分析可知，每個(gè)X中含有2個(gè)氮原子，是氮?dú)�，氮�(dú)獾幕瘜W(xué)式是N₂．
（2）①空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為21%約為20%，氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)為78%，約為80%，所以空氣中氧氣與氮?dú)獾捏w積比約為

20%

80%

=1：4；
②因?yàn)槟咎炕蚧钚蕴烤哂形�附性，為能排除太空艙“空氣”異味�?br />③根據(jù)某同學(xué)設(shè)計(jì)的凈化太空艙里“用于循環(huán)的水”的簡(jiǎn)單流程，可知他沒(méi)有對(duì)水進(jìn)行殺菌消毒．
（3）解：設(shè)需要KClO₃的質(zhì)量為x．
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245             96
x           64L×1.5g/L

245

96

=

x

64L×1.5g/L

，解得x=245g
答：共需氯酸鉀245g；
（4）根據(jù)反應(yīng)物有“氧氣、水和過(guò)氧化氫”，則制取氧氣的化學(xué)方程式為：2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
故答案為：
（1）N₂；（2）①1：4；②木炭或活性炭；③不合理，因?yàn)闆](méi)有對(duì)水進(jìn)行殺菌消毒．（其他答案不作為評(píng)分依據(jù)）；（3）245g；（4）2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；   2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

點(diǎn)評(píng)：化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類(lèi)不變，原子的種類(lèi)、總個(gè)數(shù)不變，這是書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、進(jìn)行相關(guān)方面計(jì)算的基礎(chǔ)．