题目内容

12.材料一:“嫦娥一号”成功发射是我国迈出地球的第一步,是中国航天事业发展的又一重大里程碑.新中国短短50多年就走完了工业化国家一二百年的路程.从一根铁钉、一盏油灯、一盒火柴都需要进口,到卫星频频升空、“奔月”工程一步步实现,跨时代的跨跃,超想象的巨变,每个中国人无不为此自豪!
材料二:发射“嫦娥一号”的长三甲火箭燃料是偏二甲肼.偏二甲肼通常状态下是无色液体,沸点63.1℃,熔点-57.2℃.与强氧化剂接触能自燃.常与发烟硝酸、四氮化二氮等氧化剂组成双组元液体推进剂,广泛用于各种运载火箭、战略和战术导弹中.
根据以上信息回答下列问题:
(1)月球上的“氦-3”蕴藏量巨大,探月的目的之一是获取核聚变燃料-氦-3,以解决地球能源危机.氦-3原子核里有2个质子,1个中子,相对原子质量为3,下列表示氦-3原子的结构示意图中正确的是D

(2)月岩中钛铁矿主要成分的化学式为FeTiOx,其中铁元素和钛元素的化合价均显+3价.则x为B
A、2    B、3    C、4    D、6
(3)根据以上材料小结偏二甲肼的物理性质:有强烈的鱼腥味;
偏二甲肼(R)在四氧化二氮(N2O4)中燃烧的化学方程式为:R+2N2O4═3N2+2CO2+4H2O,R的化学式为C2H8N2
(4)“嫦娥一号”所用的燃料是液态氢,助燃剂是液态氧,燃烧时产生巨大和推动力将“嫦娥”送上了太空.
①写出氢气燃烧的反应化学方程式2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O;
②液态氢作燃料除了燃烧时产生较大的推动力外,另一个优点是无污染.
③对于目前全世界不断出现的能源危机,以及环境污染的日益严峻,我们应该采取怎样的措施:合理利用、节约使用现有的能源,大力开发利用新的能源等.
(5)月球岩层中含有较丰富的镁资源.请用化学方程式解释下列设想:
利用镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,同时放出大量热,以解决人类在月球上生存的燃料问题:2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO.

分析 (1)根据原子结构示意图解答
(2)根据化合物对外不显电性,在化合物中正负化合价代数和为零解答即可;
(3)物理性质是指无需化学变化就能表现出来的性质,在化学反应前后原子的种类和个数不变,来解答该题;
(4)①氢气燃烧生成水,写出反应的化学方程式即可.
②根据氢气作为燃料的优点进行分析解答.
③根据解决能源危机、环境污染的措施进行分析解答.
(5)根据镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁解答.

解答 解:
(1)氦原子质子数为2,核外电子数等于质子数也为2,故选D
(2)因为铁元素和钛元素的化合价均显+3价,则在化合物FeTiOx中,正价化合价之和为+6价,那么,负价化合价之和应是-6价,因为O的化合价为-2价,则x为(-6)÷(-2)=3.
(3)根据题中信息可以知道偏二甲肼的物理性质为有强烈的鱼腥味;根据质量守恒定律可以知道,在化学反应前后原子的种类和个数不变,所以由反应的化学方程式C2H8N2+2N2O4═3N2+2X+4H2O,可得知:
       反应前     反应后
N原子    4           6
O原子    8           8
C原子    0           2
H原子    0           8
根据化学变化前后原子的种类、数目不变,可判断每个反应物X的分子由2个C和8个H、2个N构成,则物质X的化学式为C2H8N2;
(4)①氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为:2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O.
②液态氢作燃料燃烧产物是水,无污染.
③面临世界的能源危机和环境污染的加剧,我们应合理利用、节约使用现有的能源,更重要的是大力开发利用新的能源,如:太阳能、风能、潮汐能,以及月球上的“氦3”高能燃料等;
(5)镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为:2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO.
答案:
(1)D;
(2)B;
(3)有强烈的鱼腥味;C2H8N2;
(4)①2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O;②无污染;③合理利用、节约使用现有的能源,大力开发利用新的能源等;
(5)2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO.

点评 本题难度不大,作为氢气的化学性质、氢能源的优点、新能源开发与利用等是正确解答本题的关键.

练习册系列答案
相关题目
1.化学实验中常常会出现意外情况,这提升我们学科素养的良好机会,要根据具体情况区别对待,善于发现和解决问题,例如
(1)用高锰酸钾制氧气时,用排水法收集到的氧气呈红色.原因是试管口未放蓬松的棉花团,相应的改进措施是试管口放蓬松的棉花团或少量的玻璃棉.
(2)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部破裂.原因是集气底未放少量水或铺一薄层细沙,高温生成物溅落瓶底而炸裂瓶底,相应的改进措施是在集气瓶底铺少量沙子或加少量水.
(3)做“硫在氧气中燃烧”的实验时,老师建议在集气瓶底部放少量NaOH溶液吸收生成的SO2.这种做法引起了同学们的思考:SO2与NaOH是否发生反应.
【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解40体积SO2.
【实验方案】
同学们向充满SO2的软塑料瓶中迅速倒入一定量NaOH溶液,拧紧瓶盖,振荡,发现塑料瓶变瘪,他们认为SO2与NaOH发生了反应.
【反思与改进】
甲同学认为上述实验不够严谨,理由是SO2溶于水,也会出现塑料瓶变瘪的现象.于是同学们设计了如下两个改进方案.
方案一
实验操作实验现象
想两个充满SO2的200mL,软塑料瓶中分别注入10mL的水喝NaOH溶液,振荡,对比两个瓶子变瘪的程度完全相同
乙同学认为由于两个瓶子变瘪的程度完全相同,因此无法证明SO2与NaOH是否发生了反应.试分析导致两个瓶子变瘪的程度完全相同的原因是10mL水和10mL氢氧化钠溶液都能将200mL的SO2完全吸收.他认为若改变注入水和NaOH溶液的体积便可达到实验目的,注入液体的体积可以是d(填序号).
a.15mL      b.8mL      c.5mL      d.3mL
方案二
实验操作实验现象
利用如图所示装置分别进行实验,向两个充满SO2的300mL集气瓶中分别加入6mL水和NaOH溶液,一段时间后,打开止水夹,对比倒吸入两个集气瓶中的液体体积完全相同
丙同学认为上述方案也无法证明SO2与NaOH是否发生反应.你认为导致吸入液体的体积完全相同的原因是有水倒吸入集气瓶,会使余下的二氧化硫全部被吸收.
丁同学思考后,将上述装置进行了改进,便达到实验目的.改进装置如图所示,你认为装置B的作用是防止水倒吸入装置A.
(4)用盐酸和碳酸钙固体反应,将得到的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊.针对此现象,同学们提出了自己的想法和做法,请你帮助它们完成以下探究.
[假设]
小英的假设:澄清石灰水已变质.
小青的假设:气体X中除了有CO2外,还有氯化氢.
[查阅资料]氯化氢气体遇到硝酸银溶液会产生白色沉淀.
[实验探究]
I.小英的探究
实验目的实验步骤实验现象化学方程式和实验结论
探究所用澄清石灰水是否变质①用一支试管另取少量澄清石灰水
②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2
③将产生的气体通入所用澄清石灰水中
步骤③中的实验现象为:石灰水变浑浊或未变浑浊步骤②中反应方程式为H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
实验结论:所用澄清石灰水没有变质
或所用澄清石灰水已变质
II.小青的探究
实验目的实验步骤实验现象化学方程式和实验结论
探究气体X中是否含有HCl气体将气体X通入硝酸银溶液硝酸银溶液变浑浊反应方程式:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
实验结论:气体X中含有氯化氢气体
【实验反思】
III.同学们经过讨论发现,只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究.请你从下图中选择一组合理的装置:A(填序号).

IV.在上述合理装置的第二支试管内应放入AgNO3溶液,起作用是检验氯化氢气体是否被除掉..

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