Question

2011年9月29日，“長征二號(hào)F”T1運(yùn)載火箭，將中國全新研制的首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”發(fā)射升空，為在太空建立中國空間站打下基礎(chǔ)．
（1）在對太空的探索過程中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球表面隕石坑中存在Hg、CH₄、固態(tài)H₂O等物質(zhì)，其中屬于氧化物的是______（填化學(xué)式）．
（2）火箭用聯(lián)氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二氮（N₂O₄）助燃，生成物不會(huì)對大氣造成污染．
①完成燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式：2N₂H₄+N₂O₄=3______+4H₂O．
②通過此反應(yīng)談?wù)勀銓θ紵�有什么新的認(rèn)識(shí)？______．
（3）載人航天飛行器的模擬座中，空氣更新過程如下圖所示．
①裝置Ⅰ的作用是______．
②在裝置Ⅰ、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的來源是CO₂和H₂O，若產(chǎn)生800g O₂，消耗880g CO₂，則同時(shí)消耗H₂O______g．

Answer 1

解：（1）根據(jù)氧化物的定義，只有兩種元素組成，其中一種是氧元素可知，屬于氧化物的是H₂O；
（2）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此反應(yīng)是燃燒反應(yīng)，卻沒有氧氣的參與，故可得出，燃燒不一定需要氧氣；
（3）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：2H₂O2H₂↑+O₂↑；
③消耗880g CO₂產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量為：880g×=640g，
則同時(shí)消耗H₂O的質(zhì)量為：（800g-640g）÷=180g；
故答案為：（1）H₂O；（2）①N₂；②燃燒不一定需要氧氣；（3）①分離空氣、CO₂和H₂O；②Ⅱ、Ⅲ；③180g；
分析：（1）根據(jù)氧化物的定義，只有兩種元素組成，其中一種是氧元素進(jìn)行分析判斷．
（2）根據(jù)化學(xué)變化前后原子的種類不變、原子個(gè)數(shù)沒有增減，推斷反應(yīng)物所空物質(zhì)的化學(xué)式；
（3）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．
點(diǎn)評：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)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．