Question

6．將“天舟一號”空間實驗室送入太空的是“長征二號”F運載火箭，有關問題如下：
（1）火箭用聯(lián)氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二氮（N₂O₄）助燃，生成物不會對大氣造成污染．
①完成燃燒反應的化學方程式：2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O．
②通過此反應談談你對燃燒有什么新的認識？燃燒不一定需要氧氣．
③N₂O₄中的氮元素的化合價是+4價．四氧化二氮常溫下就能轉(zhuǎn)化成二氧化氮（NO₂），NO₂與N₂O₄比較，不同點是．B
A．氮元素的化合價              B．分子中原子的個數(shù)  C．物質(zhì)中氮元素的質(zhì)量分數(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)生化學變化的是Ⅱ、Ⅲ（填序號）．
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，則同時消耗H₂O180g．

Answer 1

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

解答 解：（1）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后原子的個數(shù)不變，反應前反應物中N、H、O元素的原子個數(shù)依次為：6、8、4，反應后生成物中H、O原子個數(shù)為8、4；比較反應前后原子種類及個數(shù)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由聯(lián)氨燃燒可知，此反應是燃燒反應，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原子個數(shù)比相等都為1：2，則兩物質(zhì)中氮元素的化合價、氮元素的質(zhì)量分數(shù)也相等；物質(zhì)NO₂的分子中含3個原子而物質(zhì)N₂O₄的分子中含有6個原子；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)生化學變化的是Ⅱ和Ⅲ，分別是：Ⅱ中發(fā)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$\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．