Question

2008年9月，我國成功了發(fā)射載人飛船“神舟七號”．目前，我國航天技術已邁入世界先進行列．讓我們一起解讀“神舟七號”：
（1）為航天員提供的“人造空氣”中含有體積分數(shù)為70%的氮氣、20%以上的氧氣、少量二氧化碳等氣體．某同學對“人造空氣”的分析如下：①氮氣含量比空氣低；②氮氣沒有任何作用，可不添加；③改成純氧氣更有益于航天員呼吸；④沒有污染物．其中正確的是

 

．
（2）“神七”航天服中有廢氣處理系統(tǒng)．先讓廢氣進入一個裝有活性炭的盒子除去臭氣，這一過程利用了活性炭的

 

性．
（3）“神七”載人飛船所用固體燃料是鋁粉和高氯酸銨的混合物．發(fā)射時，點燃鋁粉產(chǎn)生大量的熱引發(fā)高氯酸銨發(fā)生如下反應：2NH₄ClO₄

高溫  .

N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4X↑
①X的化學式為

 

．
②混合燃料中高氯酸銨的作用是

 

．
③鋁粉燃燒的化學方程式為

 

．
（4） 為防止載人飛船在高溫烘烤下表面被氧化，在載人飛船表面涂了一層納米硅酸鹽涂料．這種涂料應具有的性質(zhì)是

 

（回答一條即可）．

Answer 1

分析：（1）空氣中含氮量為78%，而人造空氣中只有70%，小于空氣中氮氣的含量； 空氣中三大污染物，氮氧化合物（主要指二氧化氮），二氧化硫和可吸入顆粒物；
（2）活性炭是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳．活性炭主成分除了碳以外還有氧、氫等元素．活性炭在結(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大；
（3）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律的微觀解釋：化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變．可知在化學反應方程式中，反應物和生成物中所含的原子的種類和數(shù)目相同．由此可推斷化學反應方程式中反應物或生成物的化學式；
②由高氯酸銨分解的化學方程式可以看出，反應生成四種氣體；推動“神七”載人飛船升空；
③鋁粉燃燒就是鋁與氧氣發(fā)生反應，生成氧化鋁，據(jù)此寫出化學方程式；
（4）由已知條件“為防止載人飛船在高溫烘烤下表面被氧化”推斷納米硅酸鹽涂料的作用．

解答：解：（1）①空氣中含氮量為78%，而人造空氣中只有70%，小于空氣中氮氣的含量．故①正確；
②這種“人造空氣”中氮氣含量約占70%以上，氧氣占20%以上，此外，還有一氧化碳和二氧化碳等氣體，非常接近空氣的比例．這樣，航天員呼出了二氧化碳，吸進氧氣，而飛船能根據(jù)儀器實時監(jiān)測各種氣體含量，并自動調(diào)節(jié)起各種氣體成分，同時將有毒的氣體過濾掉，始終保證飛船內(nèi)的空氣適合航天員呼吸．故②不正確；
③據(jù)航天專家介紹，在六十年代，美國和前蘇聯(lián)的飛船都采用純氧供航天員呼吸．有一次，美國的一艘飛船正在地面做試驗，不知什么原因引起了電火花，導致氧氣爆炸，使正在飛船里工作的三名航天員當場喪生．故③不正確；
④這種“人造空氣”中不含二氧化氮、二氧化硫和可吸入顆粒物，無污染物．故④正確；
故選①④；
（2）因為活性炭是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大，會吸收有毒有害的氣體．故“神七”航天服中有廢氣處理系統(tǒng)．先讓廢氣進入一個裝有活性炭的盒子除去臭氣，這一過程利用了活性炭的吸附性；
（3）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律和化學方程式可知，X的化學式中應含有N的個數(shù)為：（2-2）÷4=0，含有H的個數(shù)為：2×4÷4=2，含有Cl的個數(shù)為：（2-2）÷4=0，含有O的個數(shù)為：（2×4-2×2）÷4=1；故 X的化學式為H₂O；
②由高氯酸銨分解的化學方程式可以看出，反應生成四種氣體，產(chǎn)生巨大推力，
③鋁粉燃燒就是鋁與氧氣發(fā)生反應，其化學方程式為：4Al+3O₂

點燃  .

2Al₂O₃；
（4）由已知條件“為防止載人飛船在高溫烘烤下表面被氧化”可知，納米硅酸鹽涂料應具有的性質(zhì)是：熔點高，化學性質(zhì)穩(wěn)定等．
故答案為：（1）①④；
（2）吸附；
（3）①H₂O；②反應生成大量的氣體，產(chǎn)生巨大推力；③4Al+3O₂

點燃  .

2Al₂O₃；
（4）熔點高，化學性質(zhì)穩(wěn)定等．

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(diào)了學生整合知識的能力．