Question

2008年9月，我国成功了发射载人飞船“神舟七号”．目前，我国航天技术已迈入世界先进行列．让我们一起解读“神舟七号”：
（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）“神七”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．
（3）“神七”载人飞船所用固体燃料是铝粉和高氯酸铵的混合物．发射时，点燃铝粉产生大量的热引发高氯酸铵发生如下反应：2NH₄ClO₄N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4X↑
①X的化学式为 ________．
②混合燃料中高氯酸铵的作用是 ________．
③铝粉燃烧的化学方程式为 ________．
（4） 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．这种涂料应具有的性质是 ________（回答一条即可）．

Answer 1

解：（1）①空气中含氮量为78%，而人造空气中只有70%，小于空气中氮气的含量．故①正确；
②这种“人造空气”中氮气含量约占70%以上，氧气占20%以上，此外，还有一氧化碳和二氧化碳等气体，非常接近空气的比例．这样，航天员呼出了二氧化碳，吸进氧气，而飞船能根据仪器实时监测各种气体含量，并自动调节起各种气体成分，同时将有毒的气体过滤掉，始终保证飞船内的空气适合航天员呼吸．故②不正确；
③据航天专家介绍，在六十年代，美国和前苏联的飞船都采用纯氧供航天员呼吸．有一次，美国的一艘飞船正在地面做试验，不知什么原因引起了电火花，导致氧气爆炸，使正在飞船里工作的三名航天员当场丧生．故③不正确；
④这种“人造空气”中不含二氧化氮、二氧化硫和可吸入颗粒物，无污染物．故④正确；
故选①④；
（2）因为活性炭是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大，会吸收有毒有害的气体．故“神七”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吸附性；
（3）①根据质量守恒定律和化学方程式可知，X的化学式中应含有N的个数为：（2-2）÷4=0，含有H的个数为：2×4÷4=2，含有Cl的个数为：（2-2）÷4=0，含有O的个数为：（2×4-2×2）÷4=1；故 X的化学式为H₂O；
②由高氯酸铵分解的化学方程式可以看出，反应生成四种气体，产生巨大推力，
③铝粉燃烧就是铝与氧气发生反应，其化学方程式为：4Al+3O₂2Al₂O₃；
（4）由已知条件“为防止载人飞船在高温烘烤下表面被氧化”可知，纳米硅酸盐涂料应具有的性质是：熔点高，化学性质稳定等．
故答案为：（1）①④；
（2）吸附；
（3）①H₂O；②反应生成大量的气体，产生巨大推力；③4Al+3O₂2Al₂O₃；
（4）熔点高，化学性质稳定等．
分析：（1）空气中含氮量为78%，而人造空气中只有70%，小于空气中氮气的含量； 空气中三大污染物，氮氧化合物（主要指二氧化氮），二氧化硫和可吸入颗粒物；
（2）活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳．活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素．活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大；
（3）①根据质量守恒定律的微观解释：化学反应前后原子的种类和数目不变．可知在化学反应方程式中，反应物和生成物中所含的原子的种类和数目相同．由此可推断化学反应方程式中反应物或生成物的化学式；
②由高氯酸铵分解的化学方程式可以看出，反应生成四种气体；推动“神七”载人飞船升空；
③铝粉燃烧就是铝与氧气发生反应，生成氧化铝，据此写出化学方程式；
（4）由已知条件“为防止载人飞船在高温烘烤下表面被氧化”推断纳米硅酸盐涂料的作用．
点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．