16.我國航天技術(shù)已經(jīng)走在了世界前列.請回答下列與航天技術(shù)有關(guān)的試題:
(1)在發(fā)射“神舟”七號的火箭推進(jìn)器中裝有肼(N2H4)和過氧化氫,當(dāng)兩者混合時即產(chǎn)生氣體,并放出大量的熱.已知:
N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.6kJ/mol
H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol
若用6.4g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水,則整個過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.8mol,放出的熱量為163.5 kJ.
(2)我國“長征三號甲”運(yùn)載火箭一級推進(jìn)劑也采用四氧化二氮作為氧化劑,燃料是液態(tài)偏二甲肼(C2H8N2),火箭起飛時的反應(yīng)產(chǎn)物都是無毒的氣體.
請你寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N2+4H2O+2CO2
(3)“神舟”八號組建的中國空間站,需要再生性的燃料電池.這種電池的基本原理是:有太陽光時利用太陽能電池板收集的電能將水電解(2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑),沒有太陽光時利用燃料(H2)、氧化劑(O2)構(gòu)成原電池,提供電能.若用KOH濃溶液作為電解液,請寫出該原電池負(fù)極的反應(yīng)式:H2-2e-+2OH-=2H2O.
(4)飛船或空間站中的宇航員新陳代謝的氣體是二氧化碳、水蒸氣,而呼吸需要的則是氧氣.請你利用自己所學(xué)的化學(xué)知識設(shè)計一個能夠循環(huán)處理飛船或空間站內(nèi)氣體的方法. (寫出化學(xué)方程式即可):2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2

分析 (1)依據(jù)熱化學(xué)方程式結(jié)合蓋斯定律計算分析得到熱化學(xué)方程式,然后求出放出的熱量;依據(jù)反應(yīng)前后元素化合價變化分析計算氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移;
(2)偏二甲肼在點(diǎn)燃的條件下與四氧化二氮反應(yīng),生成氮?dú)狻⑺投趸迹?br />(3)KOH溶液為電解液的氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極為電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);
(4)利用Na2O2與二氧化碳、水蒸氣反應(yīng)生成氧氣的原理可以處理飛船或空間站中人體新陳代謝產(chǎn)生的“廢氣”.

解答 解:(1)6.4g液態(tài)肼物質(zhì)的量=$\frac{6.4g}{32g/mol}$=0.2mol,由蓋斯定律可知,液態(tài)肼與過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水的熱化學(xué)方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6 kJ•mol-1,故0.2 mol液態(tài)肼放出的熱量為0.2 mol×817.6 kJ/mol=163.5 kJ;依據(jù)反應(yīng)前后元素化合價變化可知,N2H4~N2~4e-;則6.4g液態(tài)肼物質(zhì)的量為0.2mol,依據(jù)電子守恒計算得到轉(zhuǎn)移電子為0.8mol,
故答案為:0.8mol;163.5 kJ;
(2)偏二甲肼在點(diǎn)燃的條件下與四氧化二氮反應(yīng),生成氮?dú)、水和二氧化碳,反?yīng)的化學(xué)方程式為:C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N2+4H2O+2CO2
故答案為:C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N2+4H2O+2CO2;
(3)KOH溶液為電解液的氫氧燃料電池中,通入氫氣的一極為電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:H2-2e-+2OH-=2H2O;
故答案為:H2-2e-+2OH-=2H2O;
(4)根據(jù)過氧化鈉能與二氧化碳、水反應(yīng)生成氧氣,處理了飛船或空間站中人體新陳代謝產(chǎn)生的“廢氣”,方程式為:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;
故答案為:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑.

點(diǎn)評 本題主要考查熱化學(xué)方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移、原電池的工作原理等,題目難度中等,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

6.明礬石的組成和明礬相似,此外還含有Al2O3和少量的Fe2O3等雜質(zhì),它是制取鉀肥和冶煉鋁的重要原料,其步驟如下:

回答下列問題:
(1)明礬石加入足量的稀氨水中浸出時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(2)沉淀物A中除含有Fe2O3外,還含有Al2O3、Al(OH)3
(3)操作①的名稱為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾.
(4)用14mol.L-1的濃氨水配制75mL 2mol.L?1稀氨水:
①準(zhǔn)確量取14.3mL濃氨水,置于燒杯中,加適量蒸餾水稀釋,將溶液轉(zhuǎn)入100mL容量瓶,洗滌,定容,搖勻.
②配制稀氨水時如何定容?向容量瓶中緩慢加蒸餾水至離刻度線1~2cm處,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切.
③下列操作會使所配制的稀氨水濃度偏小的是AD
A.用量筒量取濃氨水后,未用蒸餾水洗滌量筒并轉(zhuǎn)移至容量瓶中
B.洗滌后的容量瓶中有少量蒸餾水
C.定容時觀察液面俯視
D.定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面下降,繼續(xù)加水至刻度線
(5)確定鉀氮復(fù)合肥中含有鉀元素的方法是焰色反應(yīng),透過藍(lán)色鈷玻璃觀察到紫色火焰,則含鉀元素.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列化學(xué)用語書寫正確的是( 。
A.明礬的化學(xué)式為:KAl(SO42
B.氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為:
C.純堿的化學(xué)式:NaCO3
D.氨水的電離方程式:NH3•H2O→NH4++H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列實驗與對應(yīng)的圖象符合的是(  )
A.
若采用圖示裝置精煉銅,則d極為粗銅,c極為純銅,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液
B.
向等物質(zhì)的量的HCl和AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至過量
C.
達(dá)到平衡狀態(tài)的N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反應(yīng),在t1時縮小容器體積,并在t2時又達(dá)到平衡
D.
將pH=2的鹽酸和醋酸分別加水稀釋,a點(diǎn)溶液中水的電離程度比b點(diǎn)溶液中水的電離程度大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.2012年7月21日,北京地區(qū)突降近60年最大的暴雨,造成水災(zāi).為確保大災(zāi)之后無大疫,當(dāng)?shù)胤酪卟块T使用了含氯類消毒劑,其中ClO2是一種消毒殺菌效率較高的消毒劑,有強(qiáng)氧化性.工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化制得.則有關(guān)此反應(yīng)的說法正確的是( 。
A.NaClO3是還原劑
B.氧化性:ClO2>NaClO3
C.化學(xué)反應(yīng)方程式為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O
D.1 mol NaClO3參加反應(yīng)有2 mol e-轉(zhuǎn)移

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.氫氟酸可用于在玻璃上雕刻各種精美圖案,雕刻過程中發(fā)生的反應(yīng)為:4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O,該反應(yīng)屬于(  )
A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.質(zhì)量相同的SO2和SO3兩種氣體中,氧原子的個數(shù)比為5:6,SO3溶解于水與水反應(yīng)生成硫酸,現(xiàn)有16g SO3溶解于34g水中,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是39.2%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列說法不正確的是( 。
A.推廣使用氫能、太陽能,減少化石燃料的使用,有助于減少霧霾天氣的發(fā)生
B.將太陽能轉(zhuǎn)化為氫能是減少污染、緩解能源危機(jī)的一種構(gòu)想
C.石油的分餾、催化裂化、裂解等石油的加工方法,其目的均為得到更多的汽油
D.煤干餾可以得到煤焦油,煤焦油進(jìn)一步分離又可得到苯、甲苯等有機(jī)物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

15.某研究小組以銀鹽為實驗對象,研究難溶鹽時進(jìn)行了如下實驗:
①0.1mol•L-1 AgNO3溶液和0.1mol•L-1 NaCl溶液等體積混合得到濁液a,過濾得到濾液b和白色沉淀c;
②向濾液b中滴加0.1mol•L-1KI溶液,出現(xiàn)渾濁;
③向沉淀c中滴加0.1mol•L-1KI溶液,沉淀變?yōu)辄S色;
④向AgI中滴加0.1mol•L-lNaCl溶液,無明顯現(xiàn)象.
已知:25℃時,AgCl和AgI的溶解度分別是1.5×10-4 g和3×10-7g
請回答:
(1)沉淀c是AgCl.
(2)步驟②中的現(xiàn)象說明濾液b中含有的微粒是Ag+
(3)步驟③中反應(yīng)的離子方程式是AgCl(s)+I-=AgI(s)+Cl-
(4)根據(jù)實驗,可以得出的結(jié)論是難溶鹽在水中存在溶解平衡;通過溶解平衡的移動,溶解度小的難溶鹽轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶鹽容易實現(xiàn).

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同步練習(xí)冊答案