Question

北京時間10月15日9時42分，我國在酒泉衛星發射中心成功的發射了“神舟”五號載人飛船．這標志著“炎黃子孫千年飛天夢想實現了，中國人的太空時代開始了．”
（1）火箭升空時，由于與大氣層的劇烈摩擦，產生高溫．為了防止火箭溫度過高，在火箭表面涂上一種特殊的涂料，該涂料的性質最可能的是

 

A．在高溫下不融化　　　 　B．在高溫下可分解氣化
C．在常溫下就分解氣化　　 D．該涂料不可能發生分解
（2）火箭升空需要高能的燃料，經常是用N₂O₄和N₂H₄作為燃料，其反應的方程式是：N₂O₄+N₂H₄→N₂+H₂O．請配平該反應方程式：

 

N₂O₄+

 

 N₂H₄=

 

 N₂+

 

 H₂O
該反應中被氧化的原子與被還原的原子物質的量之比是

 

．
這個反應應用于火箭推進器，除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優點是

 

．
（3）為了向宇航員提供氧氣，飛船上有專門的供氧裝置．現有供氧劑過氧化鈉與超氧化鉀（KO₂）．
①寫出它們與二氧化碳反應的化學方程式（超氧化鉀與二氧化碳的反應產物與過氧化鈉類似）：

 

；

 

．
②你選擇的供氧劑是：

 

，原因是：

 

．

Answer 1

分析：（1）為了防止火箭溫度過高，在火箭表面涂上一種特殊的涂料是為了給火箭降溫的，所以該涂料在高溫下應該能夠汽化；
（2）根據得失電子守恒，結合原子守恒配平；反應產物為氮氣和水，無污染，化合價升高元素在反應中被氧化，化合價降低元素在反應中被還原；
（3）宇航員呼出的二氧化碳與過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，KO₂與Na₂O₂性質相似，CO₂與KO₂反應發生氧化還原反應生成K₂CO₃和O₂，據此即可解答．

解答：解：（1）為了防止火箭溫度過高，在火箭表面涂上一種特殊的涂料，該涂料的性質最有可能是在高溫下可分解汽化，因為物質汽化時能夠吸收熱量，從而使火箭的溫度降低，故答案為：B；
（2）N₂O₄和N₂H₄反應生成N₂，N₂O₄中N元素的化合價從+4價降低到0價轉移4個電子，所以1個分子轉移8個電子；N₂H₄中N元素的化合價從-2價升高到0價轉移2個電子，所以1個分子轉移4個電子；根據得失電子守恒配平計量數：N₂O₄為1，N₂H₄為2，再根據原子守恒平衡方程式為：N₂O₄+2N₂H₄=3N₂+4H₂O；反應產物為氮氣和水，無污染，有利于大氣環境保護，N₂H₄中N元素的化合價從-2價升高到0價，所以這些氮元素被氧化，N₂O₄中N元素的化合價從+4價降低到0價，所以這些氮元素被還原，根據方程式系數，N₂O₄、N₂H₄的系數分別是1、2，所以該反應中被氧化的原子與被還原的原子物質的量之比是2：1，故答案為：1；2；3；4；2：1；產物無污染；
（3）①過氧化鈉和二氧化碳的反應為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，KO₂與Na₂O₂性質相似，CO₂與KO₂反應發生氧化還原反應生成K₂CO₃和O₂，即4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂；
②對比超氧化鉀、過氧化鈉和二氧化碳的反應可以知道，超氧化鉀單位質量產生氧氣多，故答案為：KO₂；單位質量產生氧氣多．

點評：本題考查學生堿金屬的性質知識，注意知識的遷移和應用是解題的關鍵，難度大．