题目

探秘火星上的化学物质 2021年5月15日，我国自主研制的天问一号搭载祝融号火星车，成功登陆火星。 研究表明，火星上有大气，但总量很小，密度只有地球空气的1%左右，主要成分是二氧化碳，年平均气温-55℃，冬季最低至-133℃，夏季最高至27℃。火星地表没有发现水，但地表下发现有水冰的痕迹，并有大量干冰。土壤及岩石中含有的无机盐跟地球相似，表层土壤主要为氧化铁。到目前为止，火星上还没有发现生命迹象。 （1） 下表是火星大气及土壤的部分成分。请你完善下表信息： 成分 二氧化碳 氮气 氩气 氧气 水蒸气 碳酸钙 构成微粒 （写符号） 体积分数 95.3% 2.7% 1.6% 0.15% 0.03% / （2） 已知干冰在-78.5℃升华。一年四季火星大气中二氧化碳的含量波动较大，原因是。 （3） 移居火星是人类的梦想，根据题中信息回答：跟地球相比，火星上没有或含量不足以支持人类生命活动的基本物质有哪些？。 （4） 要在太空中制取氧气、水和铁，有关物质的信息如下： 资料1、用铁酸镍（NiFe2O4）做催化剂，用舱外太阳能电池发电，通电分解二氧化碳可生成氧气和碳。 资料2、氮气的沸点-196℃：氢气的沸点-253℃。肼（分子式为N2H4 ， 读音：jing）的沸点114℃：肼是一种无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体，有腐蚀性，能腐蚀玻璃和橡胶，有剧毒。肼是航空器上常用的燃料。 请根据提供的信息，探究制取氧气、水和铁的方法。 ①在密闭的太空舱中，用资料1中的方法制备氧气的优点是，该反应的化学方程式为。 ②肼在氧气中燃烧是否有可能获得水？请说明理由。，。 ③已知肼在金属铂（Pt）的催化作用下，常温即可分解产生氢气和氮气，反应的化学方程式为。写出从氢气、氮气混合气体中分离出氢气的依据。分离出的氢气在氧气中燃烧可制得水。 ④根据资料2中肼的性质，在使用肼制取氢气时，为保障安全，需要注意的问题有。 ⑤以资料1中二氧化碳分解产生的碳、火星大气中的二氧化碳和火星土壤中的氧化铁为原料制备金属铁，反应的化学方程式为。 答案： 【1】CO2【2】N2【3】Ar【4】O2【5】H2O【6】Ca2+、 CO32− 【1】火星上一年四季温差很大，温度高于-78.5℃时，干冰转化为气态二氧化碳，温度低于-78.5℃时，大气中的二氧化碳又变为干冰 【1】水、氧气、糖类、油脂、蛋白质、维生素 【1】不仅能获得氧气，还能消除宇航员呼出的二氧化碳【2】CO2NiFe2O4__通电C+O2【3】是（或有可能）【4】反应物为肼和氧气，含有氢元素和氧元素，依据化学反应前后元素种类不变，生成物中可能有水【5】N2H4Pt__N2↑+2H2↑【6】氢气和氮气的沸点不同【7】防止肼泄漏；反应容器不能用玻璃、橡胶制品【8】C+CO2高温__2CO 、 Fe2O3+3CO高温__2Fe+3CO2

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