Question

2011年9月29日，“長(zhǎng)征二號(hào)FT1”運(yùn)載火箭，將中國(guó)全新研制的首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”發(fā)射升空，為在太空建立中國(guó)空間站打下基礎(chǔ)．

（1）火箭用聯(lián)氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二胺（N₂O₄）助燃，生成物不會(huì)對(duì)大氣造成污染．完成燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式：2N₂H₄+N₂O₄=3

 

+4H₂O．
（2）載人航天飛行器的模擬座艙中，空氣更新過(guò)程如圖所示．
①裝置Ⅰ的作用是

 

．
②在裝置、Ⅱ、Ⅲ、中發(fā)生化學(xué)變化的是

 

（填序號(hào)）
③從裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出，O₂的來(lái)源是CO₂和H₂O，若產(chǎn)生800gO₂，消耗880gCO₂．則同時(shí)消耗H₂O

 

g．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)變化前后原子的種類(lèi)不變、原子個(gè)數(shù)沒(méi)有增減，推斷反應(yīng)物所空物質(zhì)的化學(xué)式；
（2）①根據(jù)裝置I提供水和二氧化碳分析；
②根據(jù)圖示可知，CO₂和H₂的反應(yīng)生成物是C和H₂O，裝置Ⅲ中只有水，據(jù)此寫(xiě)出化學(xué)方程式即可；
③根據(jù)二氧化碳中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和二氧化碳的質(zhì)量，就可計(jì)算出消耗880g CO₂產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量，然后再用剩余的氧氣質(zhì)量÷H₂O中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，就可計(jì)算出同時(shí)消耗H₂O的質(zhì)量．

解答：解：（1）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的個(gè)數(shù)不變，反應(yīng)前反應(yīng)物中N、H、O元素的原子個(gè)數(shù)依次為：6、8、4，反應(yīng)后生成物中H、O原子個(gè)數(shù)為8、4；比較反應(yīng)前后原子種類(lèi)及個(gè)數(shù)可得知，3個(gè)未知物的分子中應(yīng)含有6個(gè)N原子，所以，未知物的化學(xué)式為N₂；
（2）①根據(jù)裝置I提供水和二氧化碳，裝置I是為了分離空氣、水和二氧化碳，為裝置Ⅱ、Ⅲ提供二氧化碳和水；
②由圖可知，發(fā)生化學(xué)變化的是Ⅱ和Ⅲ，分別是：Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2H₂=C+2H₂O；裝置Ⅲ中只有水，水電解的化學(xué)方程式為：2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；
③消耗880g CO₂產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量為：880g×

32

44

=640g，
則同時(shí)消耗H₂O的質(zhì)量為：（800g-640g）÷

16

18

=180g；
故答案為：（1）N₂；（2）①分離空氣、CO₂和H₂O；②Ⅱ、Ⅲ；③180g；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．增加了學(xué)生分析問(wèn)題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．