Question

6．將“天舟一號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室送入太空的是“長征二號(hào)”F運(yùn)載火箭，有關(guān)問題如下：
（1）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)？燃燒不一定需要氧氣．
③N₂O₄中的氮元素的化合價(jià)是+4價(jià)．四氧化二氮常溫下就能轉(zhuǎn)化成二氧化氮（NO₂），NO₂與N₂O₄比較，不同點(diǎn)是．B
A．氮元素的化合價(jià)              B．分子中原子的個(gè)數(shù)  C．物質(zhì)中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)       D．組成元素
（2）載人航天飛行器的模擬座中，空氣更新過程如下圖所示．

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）①根據(jù)化學(xué)變化前后原子的種類不變、原子個(gè)數(shù)沒有增減，推斷反應(yīng)物所空物質(zhì)的化學(xué)式；②根據(jù)燃燒概念分析．③利用兩物質(zhì)的化學(xué)式NO₂與N₂O₄，分別計(jì)算氮元素的化合價(jià)、氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及相對(duì)分子質(zhì)量，判斷組成元素與分子中原子的個(gè)數(shù)；選出其中不同的選項(xiàng)．

解答 解：（1）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的個(gè)數(shù)不變，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H、O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，3個(gè)未知物的分子中應(yīng)含有6個(gè)N原子，所以，未知物的化學(xué)式為N₂；
②由聯(lián)氨燃燒可知，此反應(yīng)是燃燒反應(yīng)，卻沒有氧氣的參與，故可得出，燃燒不一定需要氧氣；
③根據(jù)兩物質(zhì)的化學(xué)式NO₂與N₂O₄，可得知兩物質(zhì)都由N、O兩種元素組成且其中N、O原子個(gè)數(shù)比相等都為1：2，則兩物質(zhì)中氮元素的化合價(jià)、氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相等；物質(zhì)NO₂的分子中含3個(gè)原子而物質(zhì)N₂O₄的分子中含有6個(gè)原子；故選B；
（2）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；
故答案為：（1）①N₂；②燃燒不一定需要氧氣；③B；（2）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．