题目内容

16．我国航天技术已经走在了世界前列．请回答下列与航天技术有关的试题：
（1）在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼（N2H4）和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热．已知：
N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol
若用6.4g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中转移的电子的物质的量为0.8mol，放出的热量为163.5 kJ．
（2）我国“长征三号甲”运载火箭一级推进剂也采用四氧化二氮作为氧化剂，燃料是液态偏二甲肼（C2H8N2），火箭起飞时的反应产物都是无毒的气体．
请你写出该反应的化学方程式：C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2+4H2O+2CO2．
（3）“神舟”八号组建的中国空间站，需要再生性的燃料电池．这种电池的基本原理是：有太阳光时利用太阳能电池板收集的电能将水电解（2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑），没有太阳光时利用燃料（H2）、氧化剂（O2）构成原电池，提供电能．若用KOH浓溶液作为电解液，请写出该原电池负极的反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O．
（4）飞船或空间站中的宇航员新陈代谢的气体是二氧化碳、水蒸气，而呼吸需要的则是氧气．请你利用自己所学的化学知识设计一个能够循环处理飞船或空间站内气体的方法． （写出化学方程式即可）：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2．

分析 （1）依据热化学方程式结合盖斯定律计算分析得到热化学方程式，然后求出放出的热量；依据反应前后元素化合价变化分析计算氧化还原反应的电子转移；
（2）偏二甲肼在点燃的条件下与四氧化二氮反应，生成氮气、水和二氧化碳；
（3）KOH溶液为电解液的氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应；
（4）利用Na2O2与二氧化碳、水蒸气反应生成氧气的原理可以处理飞船或空间站中人体新陈代谢产生的“废气”．

解答 解：（1）6.4g液态肼物质的量=$\frac{6.4g}{32g/mol}$=0.2mol，由盖斯定律可知，液态肼与过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）△H=-817.6 kJ•mol-1，故0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol×817.6 kJ/mol=163.5 kJ；依据反应前后元素化合价变化可知，N2H4～N2～4e-；则6.4g液态肼物质的量为0.2mol，依据电子守恒计算得到转移电子为0.8mol，
故答案为：0.8mol；163.5 kJ；
（2）偏二甲肼在点燃的条件下与四氧化二氮反应，生成氮气、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2+4H2O+2CO2；
故答案为：C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2+4H2O+2CO2；
（3）KOH溶液为电解液的氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O；
故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；
（4）根据过氧化钠能与二氧化碳、水反应生成氧气，处理了飞船或空间站中人体新陈代谢产生的“废气”，方程式为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
故答案为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑．

点评 本题主要考查热化学方程式的书写、氧化还原反应电子转移、原电池的工作原理等，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力．

练习册系列答案
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6．明矾石的组成和明矾相似，此外还含有Al2O3和少量的Fe2O3等杂质，它是制取钾肥和冶炼铝的重要原料，其步骤如下：

回答下列问题：
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（2）沉淀物A中除含有Fe2O3外，还含有Al2O3、Al（OH）3．
（3）操作①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（4）用14mol．L-1的浓氨水配制75mL 2mol．L?1稀氨水：
①准确量取14.3mL浓氨水，置于烧杯中，加适量蒸馏水稀释，将溶液转入100mL容量瓶，洗涤，定容，摇匀．
②配制稀氨水时如何定容？向容量瓶中缓慢加蒸馏水至离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切．
③下列操作会使所配制的稀氨水浓度偏小的是AD
A．用量筒量取浓氨水后，未用蒸馏水洗涤量筒并转移至容量瓶中
B．洗涤后的容量瓶中有少量蒸馏水
C．定容时观察液面俯视
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（5）确定钾氮复合肥中含有钾元素的方法是焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，则含钾元素．
7．下列化学用语书写正确的是（　　）
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4．下列实验与对应的图象符合的是（　　）
A．
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B．
向等物质的量的HCl和AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量
C．
达到平衡状态的N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应，在t1时缩小容器体积，并在t2时又达到平衡
D．
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11．2012年7月21日，北京地区突降近60年最大的暴雨，造成水灾．为确保大灾之后无大疫，当地防疫部门使用了含氯类消毒剂，其中ClO2是一种消毒杀菌效率较高的消毒剂，有强氧化性．工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化制得．则有关此反应的说法正确的是（　　）
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请回答：
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（3）步骤③中反应的离子方程式是AgCl（s）+I-=AgI（s）+Cl-．
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