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題目列表(包括答案和解析)

在長期載人的太空飛行宇航器中，每個宇航員平均每天需要消耗0.9kgO₂，呼出1.0kgCO₂，為保持飛船內空氣的成分穩定，科學家進行了大量的科學探索，有的科學家根據電化原理設計了飛船內空氣更新實驗系統，該系統結構示意圖如下：

（1）管道①的作用是將飛船座艙中含CO₂的空氣通入“電化學CO₂處理系統”的N極室，通過該電極反應可以使CO₂不斷被吸收，則N極為

極（填“正”或“負”），其電極反應為：

，其電極產物吸收CO₂的離子方程式為

，在N極吸收CO₂后形成的陰離子會通過隔膜進入M極室，與M極上產生的產物反應又生成CO₂．從電解質溶液中釋放出來，并保持系統內pH不變，該電極反應式為

，CO₂逸出的離子方程式為

．
（2）管道②的作用是將處理后的空氣混入“電解水系統產生的新鮮氧氣”，然后通入飛船座艙內供宇航員呼吸．在電解水系統中，Y為

極（填“陰”或“陽”），X極的電極反應式

．
（3）逸出的CO₂沒有排出飛船外，而是通過管道③進入“CO₂還原系統”，在該系統內，CO₂跟H₂在一定條件下反應，其產物有甲烷等氣體，甲烷可作飛船的燃料．已知甲烷的熱值為56kJ/g，則甲烷在足量氧氣中燃燒生成CO₂和液態水的熱化學方程式

．

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某實驗小組對中學課本中可生成氫氣的反應進行了研究，總結出三個可以生成H₂的反應：①Zn＋鹽酸　②Na＋水　③Al＋NaOH溶液。為點燃上述三個反應生成的H₂，他們設計了如下裝置(圖1)，請回答下列問題：

(1)寫出Na與H₂O反應的化學方程式_____________________________________。

(2)在點燃H₂前必須先進行_____________________________________________，

方法是 _______________________________________________________。

(3)實驗小組在點燃用圖1裝置制得的H₂時，①③實驗獲得成功，②卻失敗了。他們分析認為失敗的原因是Na與H₂O的反應速率太快，Na的用量太少。于是他們準備增加鈉的用量，可老師說太危險，你認為產生危險的原因是________________________________________________________________________。

(4)實驗小組查閱鈉、苯、水的密度分別為0.97 g·mL^－¹、0.88 g·mL^－¹、1.00 g·mL^－¹，并據此對實驗進行了改進(如圖2)，在改進后的實驗中H₂的生成速率減慢。原因是________________________________________________________________________。

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某實驗小組做鈉與水反應的實驗，裝置如下圖所示。

請回答下列問題：
(1)寫出Na與H₂O反應的化學方程式____ 。
(2)在點燃H₂之前必須先進行____，方法是____。
(3)實驗小組在點燃用上述裝置制得的H₂時，實驗卻失敗了。他們分析后認為失敗的原因是Na與H₂O的反應速率太快，Na的用量太少。于是他們準備增加鈉的用量，可老師說太危險，你認為產生危險的原因是____。
(4)實驗小組查得鈉、苯、水的密度分別為0.97 g．mL^-1、 0. 88 g．mL^-1、1.00 g．mL^-1，并據此對實驗進行了改進。在改進后的實驗中H₂的生成速率減慢。原因是____。

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（6分）

二甲醚（CH₃OCH₃）和甲醇（CH₃OH）被稱為21世紀的新型燃料。以CH₄和H₂O為原料制備二甲醚和甲醇的工業流程如下：

請填空：

（1）寫出二甲醚完全燃燒生成二氧化碳和水的化學反應方程式：

__________________________________________________________________。

（2）寫出用CO和H₂合成甲醇的化學方程式：___________________________________。

（3）在一定條件下，反應室1中發生反應：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)。