Question

2012年6月，中国航天史上掀开极具突破性的一章：“神舟九号”实现了与“天宫一号”的载人交会对接。让我们一起解读“神九”：
(1)为航天员提供的“人造空气”中含有体积分数为70％的氮气、20％以上的氧气、少量二氧化碳等气体。某同学对“人造空气”的分析如下：①氮气含量比空气低；②氮气没有任何作用，可不添加；③改成纯氧气更有益于航天员呼吸；④没有污染物。其中正确的是               。
(2)“神九”载人飞船所用液态燃料是四氧化二氮和偏二甲肼的混合物。发射时，四氧化二氮和偏二甲肼发生剧烈反应如下： C₂H₈N₂ + 2N₂O₄＝2CO₂ + 4H₂O + 3X ，其中X的化学式为               。
(3)为防止载人飞船在高温烘烤下表面被氧化，在载人飞船表面涂了一层纳米硅酸盐涂料。这种涂料应具有哪些性质?               、               。(至少答两点)
(4)三位宇航员所穿的航天服中有废气处理系统。先让废气进入一个装有活性炭的盒子除去臭气，这一过程利用了活性炭的               性。再用氢氧化锂(LiOH)作吸收剂除去二氧化碳(氢氧化锂和氢氧化钙具有相似的化学性质)，请写出该反应的化学方程式               。   

Answer 1

（1）①④  （2）N₂    （3）熔点高 化学性质稳定等 （4）吸附
2LiOH + CO₂＝Li₂CO₃ + H₂O (其他合理答案也给分)

试题分析：（1）根据空气的成分，对比“人造空气”分析。
①“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气，而空气中为78%，故氮气含量比空气低，正确；
②添加70%的氮气，更接近空气的成分，有利于宇航员的正常生活，必须添加，错误；
③由于细胞在高氧状况下会被杀死，吸纯氧会导致器官被氧化，错误；
④“人造空气”中没有污染物，正确。故选①④
（2）由反应的化学方程式C₂H₈N₂ + 2N₂O₄＝2CO₂ + 4H₂O + 3X可知，
反应前    反应后
碳原子       2           2
氢原子       8           8
氮原子       6           0
氧原子       8           8
根据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类、数目不变，可判断生成物3X分子中含有6个氮原子，则物质X的化学式为N₂。
（3）由于要防止载人飞船在高温烘烤下表面被氧化，故可推测该物质的熔点高，化学性质稳定，不易被氧化等特性。
（4）活性炭具有疏松多孔的结构，故有较强的吸附性；由于氢氧化锂和氢氧化钙具有相似的化学性质，结合氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，可知氢氧化锂与二氧化碳反应生成碳酸锂和水，故反应的化学方程式为2LiOH + CO₂＝Li₂CO₃ + H₂O。
点评：本题考查的知识点较多，要求学生能熟练掌握相关基础知识，并能将其灵活迁移，是解题的关键。