Question

新聞資料：我國(guó)于2007年10月24日“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射是我國(guó)邁出地球的第一步，是中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的又一重大里程碑．月球作為地球的衛(wèi)星被專家視為地球的“后院”和“第八大洲”，有著可以為人類利用的豐富資源．現(xiàn)有科學(xué)探索發(fā)現(xiàn)，月球上蘊(yùn)藏著豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、硅、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產(chǎn)，其中鈦鐵礦（FeTiOx），不僅是生產(chǎn)金屬鐵、鈦的原料，這所含的氧還是未來(lái)月球基地生活用水和生產(chǎn)用水的重要來(lái)源．月球的土壤和巖石中蘊(yùn)藏著豐富的“氦-3”燃料，“氦-3”是一種高效、清潔、安全、廉價(jià)的核聚變發(fā)電燃料．在地球礦產(chǎn)資源面臨耗盡、石油枯竭遲早到來(lái)的情況下，載人航天登上月球，可以使之成為人類探測(cè)宇宙的前哨，對(duì)解決人類持續(xù)發(fā)展即將面臨的難題具有重大意義．
根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）月球上蘊(yùn)藏著豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、硅、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產(chǎn)，這里的鈦、鐵、鈾、…，指的是

 

（選填“單質(zhì)”“元素”“原子”）．
（2）月巖中鈦鐵礦主要成分的化學(xué)式為FeTiOx，其中鐵元素和鈦元素的化合價(jià)均顯+3價(jià)．則x為

 

．
（3）發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)三甲火箭燃料是偏二甲肼（X），氧化劑是四氧化二氮（N₂O₄），燃燒的化學(xué)方程式為：X+2N₂O₄═3N₂+2CO₂+4H₂O，X的化學(xué)式為

 

．
（4）“嫦娥一號(hào)”所用的燃料是液態(tài)氫，助燃劑是液態(tài)氧，燃燒時(shí)產(chǎn)生巨大和推動(dòng)力將“嫦娥”送上了太空．
①寫出氫氣燃燒的反應(yīng)化學(xué)方程式

 

；
②液態(tài)氫作燃料除了燃燒時(shí)產(chǎn)生較大的推動(dòng)力外，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是

 

．
（5）月球巖層中含有較豐富的鎂資源．請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋下列設(shè)想：利用鎂能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，同時(shí)放出大量熱，以解決人類在月球上生存的燃料問題：

 

．

Answer 1

分析：（1）礦物質(zhì)中的“鈦、鐵、鈾、…”等不是以單質(zhì)、分子、原子等形式存在，而是指元素，通常用元素及其所占質(zhì)量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）來(lái)描述．
（2）根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，結(jié)合鈦鐵礦主要成分的化學(xué)式進(jìn)行解答本題．
（3）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應(yīng)的化學(xué)方程式推斷反應(yīng)物X的化學(xué)式．
（4）①氫氣燃燒生成水，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
②液態(tài)氫作燃料，燃燒產(chǎn)物是水，據(jù)此進(jìn)行分析解答．
（5）鎂能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，同時(shí)放出大量熱，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．

解答：解：（1）礦物質(zhì)中的“鈦、鐵、鈾、…”等不是以單質(zhì)、分子、原子等形式存在，這里所指的“鈣、鋅、碘”是強(qiáng)調(diào)存在的元素，與具體形態(tài)無(wú)關(guān)．
（2）鈦鐵礦主要成分的化學(xué)式為FeTiOx，其中鐵元素和鈦元素的化合價(jià)均顯+3價(jià)，氧元素顯-2價(jià)，則（+3）+（+3）+（-2）×x=0，x=3．
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式X+2N₂O₄═3N₂+2CO₂+4H₂O，反應(yīng)物中氮、氧原子個(gè)數(shù)分別為4、8，反應(yīng)后的生成物中氮、碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)分別為6、2、8、8，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則每個(gè)X分子由2個(gè)氮原子和8個(gè)氫原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為N₂H₈．
（4）①氫氣燃燒生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O．
②液態(tài)氫作燃料，燃燒產(chǎn)物是水，無(wú)污染．
（5）鎂能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，同時(shí)放出大量熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C．
故答案為：（1）元素；
（2）3；（3）N₂H₈；
（4）①2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O；②產(chǎn)物無(wú)污染；
（5）2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C．

點(diǎn)評(píng)：本題難度不大，掌握元素的概念、利用化合價(jià)的原則計(jì)算指定元素的化合價(jià)的方法、質(zhì)量守恒定律、化學(xué)方程式的書寫等是正確解答本題的關(guān)鍵．