Question

4．2011年9月29日，“長(zhǎng)征二號(hào)F”T1運(yùn)載火箭，將中國(guó)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(guó)空間站打下基礎(chǔ)．
（1）在對(duì)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H₂O（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(duì)大氣造成污染．
①完成燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式：2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O．
②通過此反應(yīng)談?wù)勀銓?duì)燃燒有什么新的認(rèn)識(shí)？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(xué)變化的是Ⅱ、Ⅲ（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(zhì)量守恒定律，化學(xué)變化前后原子的種類不變、原子個(gè)數(shù)沒有增減，結(jié)合化學(xué)方程式2N₂H₄+N₂O₄═3X+4H₂O從而推斷X的化學(xué)式．
根據(jù)燃燒過程可以判斷相關(guān)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(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．

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(zhì)量守恒定律，化學(xué)變化前后原子的種類不變、原子個(gè)數(shù)沒有增減．從化學(xué)方程式2N₂H₄+N₂O₄═3X+4H₂O看，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)后生成物中除3X外，H、O元素的原子個(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，3X中應(yīng)含有6個(gè)N原子，所以X的化學(xué)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(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：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
③消耗880g CO₂產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量為：880g×$\frac{32}{44}×100%$=640g，
則同時(shí)消耗H₂O的質(zhì)量為：（800g-640g）÷$\frac{16}{18}×100%$=180g；
故填：①分離空氣、CO₂和H₂O；②Ⅱ、Ⅲ；③180．

點(diǎn)評(píng) 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．