張波
1. (改編)2022年11月29日,搭載神舟十五號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭成功發(fā)射,將3位宇航員送入中國天宮空間站。11月30日,神舟十四號(hào)航天員組順利打開“家門”,兩個(gè)航天員乘組實(shí)現(xiàn)了“勝利會(huì)師”。
(1)燃料艙內(nèi)使用的燃料有偏二甲肼(C2H8N2)、液氫等,助燃劑為四氧化二氮(N2O4)、液氧等。
①發(fā)射時(shí)C2H8N2與N2O4劇烈反應(yīng),生成二氧化碳、水和一種常見的氣體單質(zhì)。此單質(zhì)名稱是。
②用液氫、液氧作推進(jìn)劑時(shí),為使兩者恰好完全反應(yīng),則加注液氧、液氫的質(zhì)量比為(最簡整數(shù)比)。
(2)核心艙內(nèi)配置了再生式生命保障系統(tǒng),包括氧氣制備、二氧化碳去除等子系統(tǒng)。
①空間站中的氧氣主要來自于電解水,在直流電源的(選填“正極”或“負(fù)極”)上產(chǎn)生氫氣。
②宇航員呼出的二氧化碳用含氫氧化鋰(LiOH)的過濾網(wǎng)吸收,生成碳酸鋰(Li2CO3)和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(3)飛船艙段建造使用鋁合金、鈦合金代替常規(guī)材料。
①鋁在空氣中具有很好的抗腐蝕性能,原因是。
②常溫下鈦與稀硫酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),則金屬鈦比金屬鐵的金屬活動(dòng)性(選填“弱”或“強(qiáng)”)。
解析:(1)①由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后元素種類不變,該氣體是氮?dú)?。②由氫氣和氧氣燃燒的化學(xué)方程式可知,當(dāng)氧氣與氫氣的質(zhì)量比為32∶(2 × 2) = 8∶1時(shí),恰好完全反應(yīng)。
(2)①電解水生成氣體“正氧負(fù)氫”,所以與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體是氫氣。②由已知信息寫出化學(xué)方程式為:CO2 + 2LiOH [? ? ? ? ? ? ] Li2CO3 + H2O。
(3)①鋁與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜,阻礙了鋁進(jìn)一步被氧化,所以鋁在空氣中具有很好的抗腐蝕性能。②常溫下金屬鈦與稀硫酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),說明金屬活動(dòng)性位于H后,鐵在金屬活動(dòng)順序中排在H的前面,所以也排在鈦的前面。
答案:(1)①氮?dú)?②8∶1 (2)①負(fù)極 ②CO2 + 2LiOH [? ? ? ? ? ? ? ?] Li2CO3 + H2O (3)①鋁與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜,從而阻礙了鋁進(jìn)一步被氧化 ②弱
【化學(xué)知識(shí)小貼士1】運(yùn)載火箭在發(fā)射前要加注燃料。發(fā)射時(shí),常常會(huì)看到火箭的周圍有淡淡的棕黃色煙霧。這是因?yàn)槿剂贤七M(jìn)時(shí),需要減壓排出部分四氧化二氮。雖然四氧化二氮是無色的,但它容易轉(zhuǎn)化為紅棕色的二氧化氮。二氧化氮再與空氣中燃燒產(chǎn)生的水汽混合,就呈現(xiàn)出了棕黃色的煙霧。
2. (改編)2022年3月23日,“天宮課堂”第二課在中國空間站開講。航天員王亞平演示了太空“冰雪”實(shí)驗(yàn):從一個(gè)裝有過飽和乙酸鈉溶液的袋子中緩緩擠出一個(gè)圓圓的液體球,隨后用沾有晶體粉末的小棍觸碰一下,液體球迅速“結(jié)冰”,成為一個(gè)通體潔白的“冰球”懸浮在空中,但摸上去卻是溫?zé)岬?。液體球“結(jié)冰”實(shí)際是溶液中析出了晶體。溶液結(jié)晶過程中,下列判斷正確的是()。
A. 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定減小
B. 溶質(zhì)一定減少
B. 溫度一定降低
D. 溶劑一定減少
解析:若原溶液是飽和溶液,采用恒溫蒸發(fā)溶劑的方法,溶液中有晶體析出,所得溶液仍為該溫度下的飽和溶液,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,故A錯(cuò)誤;溶液結(jié)晶過程中,有晶體析出,溶質(zhì)一定減少,故B正確;液體球迅速“結(jié)冰”成潔白的“冰球”懸浮在空中,摸上去是溫?zé)岬?,則結(jié)晶過程放熱,故C錯(cuò)誤;溶液結(jié)晶過程中,溶劑不一定減少,若采用降溫結(jié)晶的方法,溶劑的質(zhì)量不變,故D錯(cuò)誤。答案:B。
3. (原創(chuàng))84消毒液是一種以次氯酸鈉(NaClO)為主要成分的高效消毒劑,次氯酸鈉溶液為無色或淡黃色液體??諝庵械亩趸伎梢院痛温人徕c溶液反應(yīng),得到次氯酸(HClO)和碳酸氫鈉。次氯酸能夠起到消毒的作用,廣泛用于賓館、旅游、醫(yī)院、食品加工、家庭等的衛(wèi)生消毒。請回答下列問題。
(1)84消毒液在物質(zhì)分類上屬于。
(2)次氯酸鈉中的氯、氧兩種元素的質(zhì)量比為(最簡整數(shù)比)。
(3)298 g次氯酸鈉與g次氯酸中所含氯元素質(zhì)量相等。
解析:(1)84消毒液是由不同種物質(zhì)組成的,屬于混合物。(2)根據(jù)化學(xué)式的意義及元素質(zhì)量比即可求出。(3)根據(jù)化合物中“某元素的質(zhì)量 = 該化合物的質(zhì)量 × 該化合物中該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”進(jìn)行解答。答案:(1)混合物;(2)71∶32;(3)210。
【化學(xué)知識(shí)小貼士2】84消毒液和潔廁靈不能混用。84消毒液是一種高效消毒劑,主要成分為次氯酸鈉(NaClO)及少量表面活性劑。之所以叫84消毒液,是因?yàn)檫@種消毒液是北京地壇醫(yī)院于1984年研制的。潔廁靈主要成分是鹽酸(HCl),同時(shí)含有少量表面活性劑、香精、緩蝕劑。潔廁靈對陶瓷類日用品,如便器、瓷磚、水池表面具有良好去污除垢作用,尤其是對尿垢、尿堿尤為有效。84消毒液和潔廁靈混用會(huì)產(chǎn)生氯氣(Cl2)。氯氣是有毒氣體,若人吸入少量低濃度氯氣,可導(dǎo)致咳嗽、胸悶,若人吸入高濃度的氯氣,甚至?xí)鹬舷?。此外,氯氣還可能引發(fā)眼部和皮膚不適或者病變。如果不小心混用了,應(yīng)該立即通風(fēng)換氣,用大量清水沖洗接觸部位,如出現(xiàn)胸悶等癥狀應(yīng)迅速到醫(yī)院就診。
4. (原創(chuàng))對乙酰氨基酚為白色晶體,是一種優(yōu)良的解熱鎮(zhèn)痛藥,其化學(xué)式為C8H9NO2,下列相關(guān)說法正確的是()。
A. 對乙酰氨基酚由碳、氫、氧、氮四個(gè)元素組成
B. 對乙酰氨基酚由20個(gè)原子構(gòu)成
C. 對乙酰氨基酚中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大
D. 對乙酰氨基酚中碳、氧元素的質(zhì)量比為4∶1
解析:根據(jù)化學(xué)式的意義進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算,注意要結(jié)合題目要求并使用正確的相對原子質(zhì)量進(jìn)行分析和解答。答案:C。
5. (改編)維C泡騰片是一種常見的補(bǔ)充維生素C的保健品。某品牌維C泡騰片(以下稱“本品”)的主要成分如圖2所示。
(1)下列關(guān)于維生素C的說法正確的是(填字母)。
A. 維生素C由C、H、O三種元素組成
B. 維生素C由6個(gè)碳原子、8個(gè)氫原子和6個(gè)氧原子構(gòu)成
C. 維生素C的相對分子質(zhì)量為176 g
D. 維生素C中C、H、O元素的質(zhì)量比為9∶1∶12
(2)維C泡騰片水溶液酸堿性的測定:將一片本品投入蒸餾水中,有氣泡產(chǎn)生,反應(yīng)原理為H3C6H5O7 + 3NaHCO3 [? ? ? ? ? ?] Na3C6H5O7 + 3CO2↑ + 3(填化學(xué)式)。待不再產(chǎn)生氣體后,測得溶液呈酸性。
(3)閱讀本品的營養(yǎng)成分表:每100 g維C泡騰片含鈉5750 mg(1 mg = 10?3 g)。已知本品其他成分不含鈉元素,則本品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
解析:(1)根據(jù)化學(xué)式的意義進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,注意要結(jié)合題目要求并使用正確的相對原子質(zhì)量進(jìn)行分析和解答。(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)變化前后原子守恒,即可推出化學(xué)式為H2O。(3)根據(jù)化合物中“化合物的質(zhì)量 = 某元素的質(zhì)量 ÷ 該化合物中該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”進(jìn)行解答。答案:(1)AD;(2)H2O;(3)21%。
(作者單位:大連南金實(shí)驗(yàn)學(xué)校 )