Question

“神舟五號”載人飛船成功著陸，航天問題備受人們關注．請同學們閱讀下列航天技術中的化學短文并回答有關問題．
（1）如果在宇宙飛船中劃燃火柴，火焰會立即熄滅．這是因為（填寫序號）______．
A．O₂的濃度不夠                 B．宇宙飛船上溫度太低，達不到著火點
C．在失重情況下，空氣不對流     D．在宇宙飛船中二氧化碳的濃度大
（2）把宇航食品點心做成一口一塊的“一口酥”，可防止艙內空氣產生______．
（3）火箭推進器中盛有強還原劑聯氨（N₂H₄）和雙氧水（H₂O₂），當它們混合時產生大量的水蒸氣和一種單質，并放出大量的熱，其反應的化學方程式為______；將聯氨作推進器中燃料的一個很大優點是______．
（4）宇宙飛船通過火箭送入太空．火箭每發射1t設備，需5t的液氫．美國科學家卡爾?克里斯特于1998年11月在實驗室里合成了一種名為“N₅”的物質．這種物質極不穩定，通常情況下會發生爆炸式反應生成氮氣，并放出巨大能量．若用“N₅”作燃料，可以減少燃料的用量，假如你是一名科學家，欲設計用“N₅”作燃料發射火箭，你認為需要解決的主要問題是（只要求回答出三條）：①______、②______、③______．
（5）宇宙飛船中用來除去二氧化碳的物質是氫氧化鋰（LiOH），其反應原理是（用化學方程式表示）______；用氫氧化鋰而不用其他物質（如氫氧化鈉）的原因是（通過計算說明）______．

Answer 1

【答案】分析：（1）欲正確解答本題，須知燃燒的條件有哪些，以及這些條件與環境的關系；
（2）欲正確解答本題，須知太空和地面所受重力的不同；
（3）欲正確解答本題，須正確書寫化學方程式，并能根據化學方程式所表現出的信息進行分析；
（4）欲正確解答本題，需根據物質的性質，合理使用．
（5）欲正確解答本題，根據提供的信息寫出化學反應式，然后根據計算分析用氫氧化鋰而不用其他物質的原因．
解答：解：（1）A、因為是在宇宙飛船里，所以氧氣肯定是足夠的，所以A不適合；
B、宇宙中溫度極低，宇宙飛船上溫度并不低，故B不適合；
C、大氣層中近地面空氣的對流運動最為明顯，在失重的情況下，空氣不對流．故C適合；
D、因為條件是在宇宙飛船里面，所以氧氣肯定是足夠的，二氧化碳的濃度不會過大．故D不適合．
故選C．
（2）因為在失重情況下，餅干、面包之類的食品會到處亂飛，產生太空艙內粉塵污染．
故答案為：太空艙內粉塵污染．
（3）因為從聯氨液體和雙氧水反應的化學方程式可以看出，生成物只有水和氮氣，不會造成粉塵等污染．
故答案為：N₂H₄+2H₂O₂═4H₂O+N₂↑，產物無污染．
（4）由材料可知，N₅這種物質極不穩定，通常情況下會發生爆炸式反應生成氮氣，并放出巨大能量．如果貯存不當，或在運輸過程中處理不當，都可能發生危險．所以
①在制取“N₅過程中如何防止“N₅”爆炸；  ②“N₅”如何存放；③發射相同質量的設備，需要多少噸“N₅”；④與液氫相比，成本如何；⑤使用“N₅”發射過程中的安全性，都是應該注意的問題．
故答案為：①在制取“N₅過程中如何防止“N₅”爆炸；  ②“N₅”如何存放；③發射相同質量的設備，需要多少噸“N₅”．
（5）根據信息：用來除去二氧化碳的物質是氫氧化鋰（LiOH），和質量守恒定律寫出反應原理；
用氫氧化鋰與二氧化碳反應：
2 LiOH+CO₂═Li₂CO₃+H₂O
48    44
用氫氧化鈉與二氧化碳反應：
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
80   44
可知吸收相同質量的二氧化碳氣體，所需氫氧化鋰的質量比氫氧化鈉的小，因此降低了原料的消耗．
故答案為：2 LiOH+CO₂═Li₂CO₃+H₂O；降低了原料的消耗．
點評：本題主要考查學生對所學知識在特殊環境下的應用．學生需充分考慮特定因素，才能正確答題．