Question

5．若宇航员被困火星，物质补给至少需四年才能送达，如何坚持下去？北美票房冠军《火星救援》告诉你被困的马克如何解决影响生命的四大问题！
（1）能源：火星上没有石油，没有风，可以采用放射性同位素热电发生器提供动力，它能够将“钚-238”原子放射产生的热量转变为电能．“钚-238”中“238”指此种钚的相对原子质量，已知其原子序数为94，则每个钚-238原子内微粒总数为332；
（2）水资源：火星上水资源匮乏，需通过循环净化尿液、汗水等方式获取饮用水．地球上的淡水资源也越来越少，人们生活用水主要来自水厂，自来水厂净水流程为③②④⑤（填序号）；
①蒸馏②过滤③吸附沉淀④碳池吸附⑤消毒
（3）食物：除了阳光、养料，土豆种植还需要大量水！马克将液体联氨（N₂H₄）在金属铱（Ir）的催化下分解生成氢气和氮气，再利用氢气燃烧生成水．请写出马克制取氢气反应的化学方程式：N₂H₄$\frac{\underline{\;Ir\;}}{\;}$2H₂↑+N₂↑；
（4）距离：对接营救马克时，化学专家利用糖制作了“糖衣炮弹”，爆炸形成反冲力，缩减对接距离．化学方程式为：X+6O₂$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$6CO₂+6H₂O，由此推测糖（X）的化学式为C₆H₁₂O₆．

Answer 1

分析 （1）根据原子中：核电荷数=核内质子数=核外电子数、相对原子质量=质子数+中子数，结合题意进行分析解答．
（2）根据自来水厂净水的流程，进行分析解答．
（3）联氨（N₂H₄）在金属铱（Ir）的催化下分解生成氢气和氮气，据此进行分析解答．
（4）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断反应物X的化学式．

解答 解：（1）因为原子中：核电荷数=核内质子数=核外电子数，“钚-238”中“238”指此种钚的相对原子质量，已知其原子序数为94，故其核内质子数和核外电子数均为为94；根据相对原子质量=质子数+中子数，由题意该原子的相对原子质量为238，则中子数=238-94=144；每个钚-238原子内微粒总数为94+94+144=332．
（2）自来水厂净水流程为③吸附沉淀、②过滤、④碳池吸附（吸附异味和色素）、⑤消毒，不需要进行蒸馏，故自来水厂净水流程为③②④⑤．
（3）联氨（N₂H₄）在金属铱（Ir）的催化下分解生成氢气和氮气，反应的化学方程式为：N₂H₄$\frac{\underline{\;Ir\;}}{\;}$2H₂↑+N₂↑．
（4）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式X+6O₂$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$6CO₂+6H₂O，反应前氧原子个数为12，反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为12、18、12，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子中含有6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子，则物质X的化学式为C₆H₁₂O₆．
故答案为：（1）332；（2）③②④⑤；（3）N₂H₄$\frac{\underline{\;Ir\;}}{\;}$2H₂↑+N₂↑；（4）C₆H₁₂O₆．

点评 本题难度不大，掌握原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数、相对原子质量=质子数+中子数、自来水厂净水的流程、化学方程式的书写方法、质量守恒定律等是正确解答本题的关键．