Question

4．2011年9月29日，“長征二號F”T1運載火箭，將中國全新研制的首個目標飛行器“天宮一號”發(fā)射升空，為在太空建立中國空間站打下基礎．
（1）在對太空的探索過程中，科學家發(fā)現(xiàn)月球表面隕石坑中存在Hg、CH₄、固態(tài)H₂O等物質，其中屬于氧化物的是H₂O（填化學式）．
（2）火箭用聯(lián)氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二氮（N₂O₄）助燃，生成物不會對大氣造成污染．
①完成燃燒反應的化學方程式：2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O．
②通過此反應談談你對燃燒有什么新的認識？燃燒不一定要有氧氣參與．
（3）載人航天飛行器的模擬座中，空氣更新過程如圖所示．

①裝置Ⅰ的作用是分離空氣、CO₂和H₂O．
②在裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中發(fā)生化學變化的是Ⅱ、Ⅲ（填序號）．
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，則同時消耗H₂O180g．

Answer 1

分析 （1）由兩種元素組成，一種元素是氧元素的化合物屬于氧化物．
（2）根據(jù)質量守恒定律，化學變化前后原子的種類不變、原子個數(shù)沒有增減，結合化學方程式2N₂H₄+N₂O₄═3X+4H₂O從而推斷X的化學式．
根據(jù)燃燒過程可以判斷相關方面的問題．
（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的反應生成物是C和H₂O，裝置Ⅲ中只有水，據(jù)此寫出化學方程式即可；
③根據(jù)二氧化碳中氧元素的質量分數(shù)和二氧化碳的質量，就可計算出消耗880g CO₂產(chǎn)生的氧氣質量，然后再用剩余的氧氣質量÷H₂O中氧元素的質量分數(shù)，就可計算出同時消耗H₂O的質量．

解答 解：（1）H₂O由氫和氧兩種元素組成，一種是氧元素，屬于氧化物；故填：H₂O；
（2）①根據(jù)質量守恒定律，化學變化前后原子的種類不變、原子個數(shù)沒有增減．從化學方程式2N₂H₄+N₂O₄═3X+4H₂O看，反應前反應物中N、H、O元素的原子個數(shù)依次為：6、8、4；反應后生成物中除3X外，H、O元素的原子個數(shù)為8、4．比較反應前后原子種類及個數(shù)可得知，3X中應含有6個N原子，所以X的化學式為N₂．
故填：N₂；
②由聯(lián)氨燃燒可知，燃燒不一定需要氧氣．
故填：燃燒不一定要有氧氣參與．
（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)生化學變化的是Ⅱ和Ⅲ，分別是：Ⅱ中發(fā)生反應的化學方程式為：CO₂+2H₂=C+2H₂O；裝置Ⅲ中只有水，水電解的化學方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
③消耗880g CO₂產(chǎn)生的氧氣質量為：880g×$\frac{32}{44}×100%$=640g，
則同時消耗H₂O的質量為：（800g-640g）÷$\frac{16}{18}×100%$=180g；
故填：①分離空氣、CO₂和H₂O；②Ⅱ、Ⅲ；③180．

點評 本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．