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题目列表(包括答案和解析)

在长期载人的太空飞行宇航器中，每个宇航员平均每天需要消耗0.9kgO₂，呼出1.0kgCO₂，为保持飞船内空气的成分稳定，科学家进行了大量的科学探索，有的科学家根据电化原理设计了飞船内空气更新实验系统，该系统结构示意图如下：

（1）管道①的作用是将飞船座舱中含CO₂的空气通入“电化学CO₂处理系统”的N极室，通过该电极反应可以使CO₂不断被吸收，则N极为

极（填“正”或“负”），其电极反应为：

，其电极产物吸收CO₂的离子方程式为

，在N极吸收CO₂后形成的阴离子会通过隔膜进入M极室，与M极上产生的产物反应又生成CO₂．从电解质溶液中释放出来，并保持系统内pH不变，该电极反应式为

，CO₂逸出的离子方程式为

．
（2）管道②的作用是将处理后的空气混入“电解水系统产生的新鲜氧气”，然后通入飞船座舱内供宇航员呼吸．在电解水系统中，Y为

极（填“阴”或“阳”），X极的电极反应式

．
（3）逸出的CO₂没有排出飞船外，而是通过管道③进入“CO₂还原系统”，在该系统内，CO₂跟H₂在一定条件下反应，其产物有甲烷等气体，甲烷可作飞船的燃料．已知甲烷的热值为56kJ/g，则甲烷在足量氧气中燃烧生成CO₂和液态水的热化学方程式

．

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某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出三个可以生成H₂的反应：①Zn＋盐酸　②Na＋水　③Al＋NaOH溶液。为点燃上述三个反应生成的H₂，他们设计了如下装置(图1)，请回答下列问题：

(1)写出Na与H₂O反应的化学方程式_____________________________________。

(2)在点燃H₂前必须先进行_____________________________________________，

方法是 _______________________________________________________。

(3)实验小组在点燃用图1装置制得的H₂时，①③实验获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H₂O的反应速率太快，Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是________________________________________________________________________。

(4)实验小组查阅钠、苯、水的密度分别为0.97 g·mL^－¹、0.88 g·mL^－¹、1.00 g·mL^－¹，并据此对实验进行了改进(如图2)，在改进后的实验中H₂的生成速率减慢。原因是________________________________________________________________________。

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某实验小组做钠与水反应的实验，装置如下图所示。

请回答下列问题：
(1)写出Na与H₂O反应的化学方程式____ 。
(2)在点燃H₂之前必须先进行____，方法是____。
(3)实验小组在点燃用上述装置制得的H₂时，实验却失败了。他们分析后认为失败的原因是Na与H₂O的反应速率太快，Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是____。
(4)实验小组查得钠、苯、水的密度分别为0.97 g．mL^-1、 0. 88 g．mL^-1、1.00 g．mL^-1，并据此对实验进行了改进。在改进后的实验中H₂的生成速率减慢。原因是____。

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（6分）

二甲醚（CH₃OCH₃）和甲醇（CH₃OH）被称为21世纪的新型燃料。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：

（1）写出二甲醚完全燃烧生成二氧化碳和水的化学反应方程式：

__________________________________________________________________。

（2）写出用CO和H₂合成甲醇的化学方程式：___________________________________。

（3）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)。