Question

2011年9月29日，“長征二號FT1”運載火箭，將中國全新研制的首個目標飛行器“天宮一號”發射升空，為在太空建立中國空間站打下基礎．

（1）火箭用聯氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二胺（N₂O₄）助燃，生成物不會對大氣造成污染．完成燃燒反應的化學方程式：2N₂H₄+N₂O₄=3

 

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

 

．
②在裝置、Ⅱ、Ⅲ、中發生化學變化的是

 

（填序號）
③從裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出，O₂的來源是CO₂和H₂O，若產生800gO₂，消耗880gCO₂．則同時消耗H₂O

 

g．

Answer 1

分析：（1）根據化學變化前后原子的種類不變、原子個數沒有增減，推斷反應物所空物質的化學式；
（2）①根據裝置I提供水和二氧化碳分析；
②根據圖示可知，CO₂和H₂的反應生成物是C和H₂O，裝置Ⅲ中只有水，據此寫出化學方程式即可；
③根據二氧化碳中氧元素的質量分數和二氧化碳的質量，就可計算出消耗880g CO₂產生的氧氣質量，然后再用剩余的氧氣質量÷H₂O中氧元素的質量分數，就可計算出同時消耗H₂O的質量．

解答：解：（1）①根據質量守恒定律，化學反應前后原子的個數不變，反應前反應物中N、H、O元素的原子個數依次為：6、8、4，反應后生成物中H、O原子個數為8、4；比較反應前后原子種類及個數可得知，3個未知物的分子中應含有6個N原子，所以，未知物的化學式為N₂；
（2）①根據裝置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，發生化學變化的是Ⅱ和Ⅲ，分別是：Ⅱ中發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

通電  .

2H₂↑+O₂↑；
③消耗880g CO₂產生的氧氣質量為：880g×

32

44

=640g，
則同時消耗H₂O的質量為：（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．