Question

2012年6月，中國航天史上掀開極具突破性的一章：“神舟九號”實現了與“天宮一號”的載人交會對接．讓我們一起解讀“神九”：
（1）為航天員提供的“人造空氣”中含有體積分數為70%的氮氣、20%以上的氧氣、少量二氧化碳等氣體．某同學對“人造空氣”的分析如下：①氮氣含量比空氣低；②氮氣沒有任何作用，可不添加；③改成純氧氣更有益于航天員呼吸；④沒有污染物．其中正確的是______．
（2）“神九”載人飛船所用液態燃料是四氧化二氮和偏二甲肼的混合物．發射時，四氧化二氮和偏二甲肼發生劇烈反應如下：C₂H₈N₂+2N₂O₄=2CO₂+4H₂O+3X，其中X的化學式為______．
（3）為防止載人飛船在高溫烘烤下表面被氧化，在載人飛船表面涂了一層納米硅酸鹽涂料．這種涂料應具有哪些性質？______、______．（至少答兩點）
（4）三位宇航員所穿的航天服中有廢氣處理系統．先讓廢氣進入一個裝有活性炭的盒子除去臭氣，這一過程利用了活性炭的______性．再用氫氧化鋰（LiOH）作吸收劑除去二氧化碳（氫氧化鋰和氫氧化鈣具有相似的化學性質），請寫出該反應的化學方程式______．

Answer 1

（1）①空氣中含氮量為78%，而人造空氣中只有70%，小于空氣中氮氣的含量．故①正確；
②這種“人造空氣”中氮氣含量約占70%以上，氧氣占20%以上，此外，還有一氧化碳和二氧化碳等氣體，非常接近空氣的比例．這樣，航天員呼出了二氧化碳，吸進氧氣，而飛船能根據儀器實時監測各種氣體含量，并自動調節起各種氣體成分，同時將有毒的氣體過濾掉，始終保證飛船內的空氣適合航天員呼吸．故②不正確；
③據航天專家介紹，在六十年代，美國和前蘇聯的飛船都采用純氧供航天員呼吸．有一次，美國的一艘飛船正在地面做試驗，不知什么原因引起了電火花，導致氧氣爆炸，使正在飛船里工作的三名航天員當場喪生．故③不正確；
④這種“人造空氣”中不含二氧化氮、二氧化硫和可吸入顆粒物，無污染物．故④正確；
故選①④；
（2）由方程式可知反應物中含有2個碳原子、8個氫原子、6個氮原子、8個氧原子，生成物中含有2個碳原子、8個氧原子、8個氫原子，所以還缺少6個氮原子，因為前面系數是3，所以x化學式是N₂；
（3）由已知條件“為防止載人飛船在高溫烘烤下表面被氧化”可知，納米硅酸鹽涂料應具有的性質是：熔點高，化學性質穩定等；
（4）因為活性炭是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大，會吸收有毒有害的氣體．故“神七”航天服中有廢氣處理系統．先讓廢氣進入一個裝有活性炭的盒子除去臭氣，這一過程利用了活性炭的吸附性；反應物是氫氧化鋰和二氧化碳，生成物是碳酸鋰和水，用觀察法配平即可，所以方程式是：2LiOH+CO₂=Li₂CO₃+H₂O．
故答案為：（1）①④；（2）N₂；（3）熔點高；化學性質穩定等；（4）吸附；2LiOH+CO₂=Li₂CO₃+H₂O （其他合理答案也給分）．