Question

航天飛行器座艙內空氣更新過程如圖所示：
（1）Ⅱ是CO₂和H₂的反應裝置，該反應的化學方程式______
（2）從裝置Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ可看出，O₂的來源是CO₂和H₂O，宇航員每天消耗28mol O₂，呼出23mol CO₂，則宇航員每天呼出的氣體中含H₂O______mol．
（3）以下是另一種將CO₂轉化為O₂的實驗設想其中，由MgCl₂?6H₂O制取無水MgCl₂的部分裝置（鐵架臺、酒精燈已略）如下：

①上圖中，裝置a由______、______、雙孔塞和導管組成
②循環物質甲的名稱是______
③制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進行，原因是______
④裝置b中填充的物質可能是______（填入編號）
c．硅膠　　f．堿石灰　g．無水氯化鈣　　 h．濃硫酸
⑤設計d裝置要注意防止倒吸，請在方框中畫出d裝置的簡圖，并要求與裝置c的出口處相連（鐵架臺不必畫出）．

Answer 1

解：（1）CO₂和H₂反應生成碳和水，化學方程式為：CO₂+2H₂=C+2H₂O，
故答案為：CO₂+2H₂=C+2H₂O；
（2）O₂的來源是CO₂和H₂O，根據氧原子守恒可知2n（O₂）=2n（CO₂）+n（H₂O），即28mol×2=2×23mol+n（H₂O），解得n（H₂O）=10mol，
故答案為：10；
（3）①由圖可知，裝置a由圓底燒瓶、分液漏斗、雙孔塞和導管組成，
故答案為：圓底燒瓶、分液漏斗；
②制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下，防止氯化鎂水解，由裝置可知a應生成HCl氣體，d裝置應吸收HCl，故循環利用的為鹽酸，
故答案為：鹽酸；
③氯化鎂易水解，在氯化氫存在的條件下加熱MgCl₂?6H₂O制取無水MgCl₂，可以防止氯化鎂水解，
故答案為：防止氯化鎂水解；
④b裝置應干燥HCl，且不HCl反應，應為固體，故堿石灰、濃硫酸不適合，可以選擇硅膠、無水氯化鈣，
故答案為：cg；
⑤用水吸收尾氣中的HCl，得到鹽酸，循環利用，并用倒置的漏斗，防止溶液倒吸，故d處的裝置為：，
故答案為：．
分析：（1）由圖示可以看出反應物是二氧化碳與氫氣，生成物是碳與水；
（2）根據氧原子守恒可知2n（O₂）=2n（CO₂）+n（H₂O），據此計算；
（3）①由圖可知，裝置a由圓底燒瓶、分液漏斗、雙孔塞和導管組成；
②制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下，防止氯化鎂水解，由裝置可知a應生成HCl氣體，d裝置應吸收HCl，故循環利用的為鹽酸；
③氯化鎂易水解，在氯化氫存在的條件下，防止氯化鎂水解；
④b裝置應干燥HCl，且不HCl反應，應為固體，據此解答；
⑤用水吸收尾氣中的HCl，得到鹽酸，循環利用，并用倒置的漏斗，防止溶液倒吸．
點評：本題航天飛行器座艙內空氣更新為載體，考查學生對工藝流程的理解、儀器認識、化學計算、對裝置與原理的理解分析，有助于學生能力的考查，必須活學活用才能解好這類有新意的試題．