初中化学中考复习 热点02 “胖五”复飞（解析版）-2020中考化学热点话题命题全透视

这是一份初中化学中考复习 热点02 “胖五”复飞（解析版）-2020中考化学热点话题命题全透视，共18页。试卷主要包含了7% 30克等内容，欢迎下载使用。
2020中考化学热点话题命题全透视
热点02 “胖五”复飞
热点考向01——“燃料”
背景：长征五号的箭体结构分芯级和助推器两部分，由多个功能各异的部件和组件构成，包括有效载荷整流罩、有效载荷支架、仪器舱、级间段、液氧箱、液氢箱、煤油箱、箱间段、后过渡段、斜头锥、尾段和尾翼等。3.35米直径模块继承原长征火箭芯级已有的3.35米直径技术，使用液氧和煤油推进剂，安装两台120吨级YF-100液氧煤油发动机，再加上与发动机配套的增压运输系统和伺服机构等。燃料作为火箭的核心动力，也是重要的考点之一。
一、选择题：
1．中国新一代大推力、无毒无污染运载火箭“长征五号”的生产基地已在天津建设。下图为“长征五号”火箭的模型，若该火箭燃料燃烧只有水生成，则应选用的燃料为( )

A．氢气 B．甲烷 C．汽油 D．乙醇
【答案】A
【解析】甲烷、汽油、乙醇中都有碳元素，燃烧后都会有二氧化碳生成，错误。故选A。
2．长征五号遥二火箭飞行失利故障原因近日基本查明，长征五号遥三火箭将于2018年底择机发射，火箭采用了液氧煤油发动机等新技术，下列说法不正确的是( )
A．液氧是助燃剂 B．煤油是燃料 C．液氧是混合物 D．煤油是有机物
【答案】C
【解析】A、液氧具有助燃性，是助燃剂，正确；B、煤油具有可燃性，是燃料，正确；C、液氧是纯净物，错误；D、煤油属于有机物，正确。故选C。
3．2016年11月3日，我国新一代大型运载火箭长征五号首飞成功。它的发动机采用液氧煤油做助推剂。下列说法错误的是
A．通过空气获取液氧的过程是化学变化
B．液氧煤油发动机将化学能转化成机械能
C．煤油是石油炼制产品，属于不可再生能源
D．液氧和煤油反应生成物是二氧化碳和水，污染少
【答案】A
【解析】A、空气中含有氧气，通过空气获取液氧的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故错误；B、液氧煤油发动机将化学能转化成机械能，故正确；C、由于石油是一种不能再生的能源，煤油是石油炼制产品，也属于不可再生能源，故正确；D、液氧和煤油反应生成物是二氧化碳和水，对环境造成的污染少，故正确。故选A。
二、填空题：
4．2019年12月27日，被称为“胖五”的长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，将卫星送入预定轨道。“胖五”不同于常规火箭使用的燃料，它的燃料大部分是零下253℃的液氢，同时配有零下183℃的液氧，所以，又被称为“冰箭”。
请回答：
（1）氢气和氧气被压缩成液体，说明_________（用分子的观点解答）。
（2）液氢燃烧的化学方程式为____________。
（3）用液氢做燃料的优点是_________。
【答案】（1）分子间有间隔 （2）2H2+O22H2O
（3）没有有害气体生成，不污染环境，也不能造成温室效应（从一个角度回答就给分）或答热值高
【解析】（1）氢气和氧气被压缩成液体的原因是气体分子之间有间隔；（2）液氢燃烧生成水，反应的化学方程式为2H2+O22H2O；（3）使用液氢做燃料的优点有：热值高，产物不污染环境，原料丰富。
5．2016年11月3日，我国大推力运载火箭长征五号发射成功，我国具备了建造空间站的能力。

长征5号的助推器用液氧煤油作推进剂。
①航天煤油可由优质石油分离而来，这是利用石油中各成分的_______不同进行分离。
②我国适合炼制航天煤油的石油非常少。目前已经实现通过煤的液化制取优质航天煤油。煤液化制煤油发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】①沸点 ②化学
【解析】①石油中各成分的沸点不同，可以控制温度使不同的成分分离开来。
②煤和航天煤油是两种不同的物质，故变化过程中有新物质生成，是化学变化。
6．长征五号使用了液氧液氢火箭发动机，其中反应的微观示意图如下。请在横线中补全相应微粒的图示。_________
【答案】
【解析】氢气与氧气在点燃条件下生成水，从微观上看，是两个氢分子与一个氧分子反应生成两个水分子。
7．化学反应总是伴随有能量变化。
（1）2016年11月3日，中国最大推力运载火箭长征五号采用芯级2台氢氧发动机与助推器8台液氧煤油发动机组合起飞方案，10台发动机同时点火，首次发射取得圆满成功。
①这10台发动机点火后燃料燃烧都会有物质__________(填化学式)生成。
②下列有关煤油的说法正确的是_________(填选项编号)。
A．煤油就是煤焦油 B．煤油是石油加工后的产品 C．煤油是混合物
（2）将装有水的纸盘放在酒精灯火焰上烧(如图所示)，一段时间后发现水沸腾了但纸盘并没被烧着。以下说法正确的是_______(填选项编号)。

A．纸盘的温度未达到它的着火点 B．酒精灯火焰温度不够高
C．水带走了酒精燃烧产生的热量 D．水将纸盘和空气隔开了
【答案】（1）H2O B、C
（2）A、C
【解析】（1）①氢气燃烧生成水，煤油燃烧生成二氧化碳和水，则这10台发动机燃烧都生成水，化学式为：H2O；②A、煤油是石油分馏得到的物质，煤焦油是煤的干馏得到的物质，错误；B、煤油可由石油分馏获得，燃烧值高，可做燃料，正确；C、煤油是多种烃组成的混合物，正确。故选BC。（2）物质燃烧需要同时满足两个条件，一是温度达到物质的着火点，二是与氧气接触，将装有水的纸盘放在酒精灯火焰上烧，一段时间后发现水沸腾了但纸盘并没被烧着说明纸盘的温度未达到它的着火点，水带走了酒精燃烧产生的热量，使盘的温度未达到它的着火点，故选AC。
8．清洁、高效的能源是人类永恒的追求。
（1）人类目前使用的化石燃料包括煤、石油、天然气，属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）2016年11月，我国新一代长征五号运载火箭首飞成功。长征五号是大推力无毒无污染绿色环保型运载火箭，全面大量使用液氢/液氧低温推进剂代替有腐蚀性和污染的偏二甲肼/液氧推进剂。液氢在液氧中燃烧的化学方程式为__________________________。氢气作为理想的清洁、高能燃料的原因之一是___________（填序号）。
A．获得氢气的成本低 B．氢气资源缺乏
C．氢气便于贮存和运输 D．氢气燃烧产物不污染环境
（3）车用乙醇汽油是新型汽车燃料，可以节省化石燃料，减少汽车尾气排放，其中，乙醇(C2H5OH)燃烧的化学方程式为________________________________。
【答案】（1）不可再生
（2）2H2+O22H2O D
（3）C2H5OH+3O22CO2+3H2O
【解析】（1）化石燃料包括煤、石油、天然气，它们都属于不可再生能源。（2）氢气燃烧能生成水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O，氢气燃烧的产物是水，不污染空气，是最理想的清洁能源，故选D。（3）乙醇完全燃烧能生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O。
热点考向02——“物质的变化”
背景：长征五号发射升空过程中发生着各种复杂的变化，但这些变化总结起来只分为两类，即物质变化和化学变化，现在就让我们一起来探索一下长征五号发射过程中哪此变化属于物理变化，哪些变化属于化学变化。
1．我国的长征五号运载火箭使用液氢来做燃料。氢气在降温加压变成液态氢的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．分子体积变小 B．分子之间的间隔变小
C．分子质量变大 D．分子运动速率变大
【答案】B
【解析】A、氢气由气态变为液态，只是状态发生了变化，变化的是分子之间的间隔，分子的体积不变，故A错误； B、氢气由气态变为液态，只是状态发生了变化，变化的是分子之间的间隔，分子之间的间隔变小，故B正确； C、氢气由气态变为液态，只是状态发生了变化，变化的是分子之间的间隔，分子的质量不变，故C错误；D、氢气由气态变为液态，分子运动速率减慢，故D错误。故选B。
2．中国的神舟飞船已经进入批量生产。神舟系列飞船采用火箭来发射，“长征”系列运载火箭在升空时发生的下列变化中属于化学变化的是( )
A．导流槽内的水受热汽化 B．火箭点火
C．隔热材料熔化 D．整流罩脱落
【答案】B
【解析】A、导流槽内的水受热汽化，没有新物质生成，属于物理变化，错误；B、火箭点火时，燃料燃烧，属于化学变化，正确；C、隔热材料熔化是由固态变液态，没有新物质生成，属于物理变化，错误；D、整流罩脱落没有新物质生成，不属于化学变化，错误。故选B。
3．2017年12月26日，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将遥感十号03组卫星发射升空。下列发射步骤中，一定涉及化学变化的是（　　）
A．加注燃料 B．火箭点火起飞
C．卫星与火箭分离 D．进入预定轨道
【答案】B
【解析】A、加注燃料过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；B、火箭点火发射过程中有新物质生成，属于化学变化，符合题意；C、卫星与火箭分离的过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；D、火箭进入预定轨道的过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意。故选B。

热点考向03——“考点综合”
背景：长征五号的发射是一个复杂的工程，其中也蕴含着无数科学家的智慧与辛勤的付出，同时我们也应该对其基本原理有所了解，为将来成为祖国的栋梁之材打下坚实的基础。作业一个复杂的工程，其中涉及的考点也不只一个，很多都是综合为一体来考查学生的掌握程度的，让我们一起来看看吧。
一、选择题：
1．在研制大推力火箭长征5号时，要求火箭外壳(如图)的材料成本低、熔点高、密度小，则该金属材料最好是 ( )

A．铝合金 B．钛合金 C．镁合金 D．铁合金
【答案】A
【解析】A. 铝合金成本低、熔点高、强度大，密度小，符合要求； B. 钛合金价格太高，不符合要求；C. 镁合金密度低，强度高，但价格太高，不符合要求； D. 铁合金价格低，但是密度大，不符合要求。故选A。
2．我国首枚大型运载火箭“长征五号”成功发射。该火箭主发动机中所用的液氧（O2）属于（ ）
A．单质 B．氧化物 C．化合物 D．有机物
【答案】A
【解析】液氧是由同种元素组成的纯净物，是单质，故选A。
3．2016年10月17日，神州十一号飞船由长征二号F运载火箭发射升空。长征二号F火箭采用四氧化二氮(N2O4)和偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂，下列说法正确的是(　　)
A．四氧化二氮中氮元素的化合价为+2价
B．偏二甲肼是由2个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成的
C．四氧化二氮属于氧化物
D．偏二甲肼中碳、氢、氧3中元素质量比为1：4：1
【答案】C
【解析】A、氧显−2价，根据化合物中各元素化合价代数和为零可知，四氧化二氮中氮元素的化合价为+4价，错误；B、一个偏二甲肼分子是由2个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成的，错误；C、四氧化二氮是由氧、氮元素组成的化合物，属于氧化物，正确；D、偏二甲肼中碳、氢、氧3中元素质量比为(12×2):(1×8):(14×2)≠1:4:1，错误。故选C。
4．据报道，我国使用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”送上月球，其任务之一是开采月球上丰富的He-3（质子数为2，中子数为1的原子）这一清洁能源。下列He-3原子的原子结构示意图正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】氦-3表示核内有2个质子，1个中子，其核外有2个电子，所以氦-3原子的结构示意图为。故选D。
5．我国空间站将于2022年前后建成，当前，空间站核心舱执行发射任务的长征五号运载火箭用液氧做助燃剂，这是由于（　　）
A．氧分子是不断运动的 B．氧分子之间有空隙
C．氧分子是由氧原子构成的 D．液氧中氧分子能保持氧气的化学性质
【答案】D
【解析】液氧能做助燃剂，因为氧气具有助燃性，属于化学性质，氧分子是保持氧气化学性质的最小微粒。故选D。
6．将“神州八号”飞船送入太空的是“长征二号F”运载火箭，火箭在工作中发生反应的化学方程式为C2H8N2＋2R===3N2＋4H2O＋2CO2；其中R的化学式为(　 　)
A．CH4 B．NO2 C．N2O D．N2O4
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，反应物中碳、氢、氮原子的个数分别是2、8、2，生成物中碳、氢、氮、氧原子个数分别是：2、8、6、8，故2R中含有4个氮原子，8个氧原子，故R的化学式为：N2O4。故选D。
二、填空题：
7．据悉，2022年前后，中国空间站“天宫”将正式完成在轨建造任务，请回答问题：
（1）大型空间站的舱室将由正在开发的长征五号火箭发射。长征五号火箭属于无毒、无污染、大推力的大型运载火箭，解决了才往采用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮N2O4）作为推进剂毒性大的问题。偏二甲肼与四氧化二氮气体反应生成空气中含量最多的气体和另外两种常见的氧化物，请写出反应的化学方程式_____。四氧化二氮中氮元素的化合价为_____。

（2）制造运载火箭用到了铝合金、钢、钛合金等，这些都属于_____材料。其中，钛合金具有_____等优良性能（填字母）。
A．硬度大、导热性好 B．密度小、熔点高 C．抗腐蚀性好
（3）宇航员航天服是用耐高温、防辐射、强度高的高级纤维混合纺织而成的，根据其性能推测，此面料可能是_____纤维。
【答案】（1）C2H8N2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O +4价
（2）金属 BC
（3）合成
【解析】（1）偏二甲肼（C2H8N2）与四氧化二氮（N2O4）反应生成空气中含量最多的气体和另外两种常见的氧化物，根据反应物的元素组成和质量守恒定律，确定生成氮气，还可以确定生成的两种氧化物为水和二氧化碳，化学方程式为：C2H8N2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O。四氧化二氮的化学式为N2O4，设氮元素化合价为X，依据列出式子，解得X=+4。（2）金属材料包括纯金属和合金，所以铝合金、钢、钛合金等属于金属材料。钛合金是20世纪50年代发展起来的一种重要的金属材料，它具有强度高、耐腐蚀、耐热性和生物相溶性等。故选BC。（3）天然纤维柔软，弹性差，易燃等，而该纤维是耐高温、防辐射、强度高的高级纤维混合纺织而成的，根据其性能推测，此面料可能是合成纤维。
8．2016年11月3日，我国大推力运载火箭长征五号发射成功，我国具备了建造空间站的能力。
（1）空间站里的氧气主要来自电解水。电解水时，氧气在电极的 极产生。产生的氢气与分离出的二氧化碳在催化剂的作用下反应，生成水和甲烷，该反应的化学方程式为 。
（2）为了能将沉重的空间站各舱段送上太空，长征五号的箭芯采用液氢作燃料，主要是因为氢气燃料具有 的优点。
（3）火箭整流罩用玻璃钢做外壳，玻璃钢属于 材料。用它做外壳是利用其哪些优良性能 、 、 （答一条即可）。
（4）长征5号的助推器用液氧煤油作推进剂。
①航天煤油可由优质石油分离而来，这是利用石油中各成分的 不同进行分离。
②我国适合炼制航天煤油的石油非常少。目前已经实现通过煤的液化制取优质航天煤油。煤液化制煤油发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。

【答案】（1）正 CO2+4H22H2O+CH4
（2）热值高
（3）符合 强度高、密度小、耐高温
（4）①沸点 ②化学
【解析】（1）电解水时，连接电源正极的产生的是氧气；电解水产生的氢气与分离出的二氧化碳在催化剂的作用下进行反应，生成水和甲烷，该反应的化学方程式为：CO2+4H22H2O+CH4；（2）氢气的热值高，所以长征五号的箭芯采用液氢作燃料；（3）玻璃钢是由玻璃纤维与塑料复合而成的，属于复合材料；玻璃钢强度高、密度小、耐高温；（4）①将石油加热炼制，利用各成分由沸点的不同加以分离，得到了航天煤油；②煤液化制煤油的过程中有新物质生成，发生了化学变化。
9．2019年12月27日，被称为“胖五”的长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，将卫星送入预定轨道。“胖五”不同于常规火箭使用的燃料，它的燃料大部分是零下253℃的液氢，同时配有零下183℃的液氧，所以，又被称为“冰箭”。
请回答：
（1）氢气和氧气被压缩成液体，说明_________（用分子的观点解答）。
（2）液氢燃烧的化学方程式为____________。
（3）用液氢做燃料的优点是_________。
【答案】（1）分子间有间隔
（2）2H2+O22H2O
（3）没有有害气体生成，不污染环境，也不能造成温室效应（从一个角度回答就给分）或答热值高
【解析】（1）氢气和氧气被压缩成液体的原因是气体分子之间有间隔；（2）液氢燃烧生成水，反应的化学方程式为2H2+O22H2O；（3）使用液氢做燃料的优点有：热值高，产物不污染环境，原料丰富。
10．2018年4月2日，天宫一号目标飞行器在圆满完成任务并超期服役多年后再入大气层，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。

（1）天宫一号在太空中工作需要太阳能电池板提供动力，太阳能电池板的主要材料为单质硅。工业上制备硅的反应为2C+SiO2Si+2X，则X的化学式为_______，该反应属于__________(填写“化合”“分解”“复分解”“氧化”“置换”之一)。
（2）发射天宫一号的长征二号F运载火箭因为安全性、环保性已经退役，而承担未来大多数航天发射任务的长征七号运载火箭采用的推进剂是液氧和航空煤油(分子式用CnHm表示)，更加环保和安全。下列有关说法正确的是____________。
①液氧汽化，分子变大 ②液氧汽化发生的是物理变化 ③航空煤油完全的燃烧的产物是CO2和H2O ④液氧(O2)和臭氧(O3)组成的物质为纯净物 ⑤煤油是石油通过分馏获得
（3）随着我国航天科技的进步，更加环保的液氢、液氧火箭发动机已经成功应用到长征五号运载火箭上。试写出液氢、液氧火箭发动机的工作原理：____________。
【答案】（1）CO 置换
（2）②③⑤
（3）2H2+ O22H2O
【解析】（1）根据质量守恒定律可知X的化学式为CO，该反应的特点是一种单质与一种化合物反应生成一种新的单质和一种新的化合物，故为置换反应。（2）液体汽化过程中分子的大小不变，分子间的间距增大，①错误；三态变化没有新物质生成，为物理变化，②正确；③煤油属于碳氢化合物，在氧气中完全燃烧，碳转化为二氧化碳，氢转化为水。④液氧(O2)和臭氧(O3)是两种不同的物质，二者组成的物质为混合物，错误； ⑤石油主要是由多种液体组成的混合物，各组成成分的沸点不同，通过分馏可以将各成分分离，煤油是石油通过分馏获得，正确；（3）氢气在氧气中燃烧生成水。
11．中国长征二号火箭大部分结构是由金属材料制成，

（1）长征二号壳体材料主要是钛合金，而不是不锈钢，其原因是由于_______________(从物理性质角度考虑写两点)；
（2）火箭飞行过程中的能量转化是由 ___________ 能转化为____________能，最终转化为_______________能；
（3）该推进器中用的是液氢，科学家发现制氢气的原理：硼(B)和水在高温下反应制得，同时生成氢氧化硼[B(OH)3]。其反应的化学方程式为__________，反应前后硼元素的化合价分别为________ 。
【答案】（1）熔点高、密度小
（2）化学 内 机械
（3） 2B+6H2O=2B(OH)3+3H2↑ 0 价、+3 价
【解析】（1） 火箭外壳使用的合金应具备的性能是密度小，熔点高等，由于黄铜、不锈钢、锰钢的密度大，不适合做火箭外壳；钛合金具备上述特征，可以用作火箭外壳；（2） 火箭在升空过程中的能量转化全过程是：化学能转化内能，内能转化为机械能推动火箭运行。所以能量的转化是：化学能→内能→机械能；（3）制氢气可以用硼(B)和水在高温下反应同时生成氢氧化硼[B(OH)3]，该反应的化学方程式为：2B+6H2O=2B(OH)3+3H2↑，反应前硼是单质，元素的化合价为0，反应后是氢氧化硼，由于氢氧根的化合价为−1价，则硼的化合价为+3价。即：反应前后硼元素的化合价变化为：0价变为+3价。
三、计算题：
12．长征五号，于2016年11月3日20时43分在文昌卫星发射中心成功发射升空，成为我国运载能力最大的火箭.“长征五号”运载火箭也称“冰箭”，因为火箭肚子里装了满满的深低温液氢液氧燃料.请回答：
（1）氢能源开发和利用应攻克的难题是_____.
（2）计算每1千克液态氢充分燃烧需要的助燃剂液氧的质量是多少？_____
【答案】生产成本太高 8kg
【解析】（1）氢能源开发需要控制生产成本，注意储存安全；
（2）解：设需要的助燃剂液氧的质量是x。
2H2 + O22H2O
4 32
1 kg x

解之得：x=8kg
答：每1千克液态氢充分燃烧需要的助燃剂液氧的质量是8 kg。
13．2016年11月3日，我国最大推力新一代运载火箭长征五号首飞获圆满成功。火箭推进剂有多种。请从A或B两题中任选1个作答，若两题均作答，按A计分。
A
B
用液氢和液氧作推进剂时，发生反应的化学方程式为___________________。若该火箭需要装入40t液氢，则需要同时装入液氧_______________t。
用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮 (N2O4)作推进剂。则N2O4中氮、氧元素的原子个数比为_____________；偏二甲肼中碳元素的质量分数为40%，其计算式为：_______________________。
【答案】A．2H2+O22H2O 320 B．1 : 2
【解析】A．液氢有可燃性，液氧支持燃烧。2H2+O22H2O。设需要同时装入液氧的质量为x，
2H2O2H2↑+ O2↑
4 32
40t x
= 解得x=320t
B．N2O4中氮、氧元素的原子个数比为2:4=1:2。偏二甲肼中碳元素的质量分数的表达式为：


热点考向04——“长征系列”
背景：长征五号只是长征系列中的一员，长征系列是一个大家族，而且这个家族在不断发展壮大，它们中的每一个成员都代表着中国的成长与发展，因此我们也应该对其每一个成员都要有所了解。
一、填空题：
1．2018年11月19日，我国用长征三号运载火箭成功发射了第42、43颗北斗导航卫星。长征三号运载火使用肼（N2H4）作燃料，氧气作助燃剂，火箭工作时生成空气中含量最多的气体和一种常用来作溶剂的物质，则该反应的化学方程式为__________，反应前后氮元素的化合价分别为___________。
【答案】 －2、0
【解析】火箭使用肼（N2H4）作燃料，氧气作氧化剂，在一定条件下反应生成空气中含量最多的气体和一种常用来作溶剂的物质，分析可知生成物是氮气和水，反应的化学方程式为：； 根据单质中元素的化合价为零，化合物中元素正负化合价的代数和为零可知，反应前氮元素的化合价为-2，反应后氮元素的化合价为0。
2．2018年12月8日，搭载着“嫦娥四号”探测器的“长征三号乙”运载火箭发射成功。

（1）“长征三号乙”火箭发动机在焊接时需要使用氩弧焊。氩弧焊（如图）是在氩气保护下，通过在钨电极与焊件间产生的高压电弧放热，熔化焊丝或焊件的一种焊接技术。
①用氩气作保护气，是因为氩气的化学性质________，金属钨作电极是利用了金属钨的导电性和____。
②如果在没有保护气的情况下焊接金属，可能导致焊接不牢，原因是______。
（2）“长征三号乙”的第一、二子级火箭用偏二甲肼（）和四氧化二氮（）做推进剂，该反应的化学方程式为，则X的化学式是________。
（3）“嫦娥四号”光伏发电板的主要构成材料是硅，单质硅由石英固体（）和碳在高温下反应制得，同时产生一种可燃性气体，该反应的化学方程式是_________。
（4）“长征三号乙”的第三子级火箭采用液氢、液氧做推进剂，实验室可采用电解水得到氢气和氧气，氢气在与直流电源______ 相连的电极上产生，氢能是未来最理想的能源，但目前应用并不广泛的原因是_____ （答一条即可）。
【答案】（1）①很不活泼 熔点高 ② 金属和空气中的氧气反应生成氧化物
（2）CO2
（3）
（4）负极 制取成本高
【解析】（1）①氩气属于惰性气体，用作保护气，主要利用其化学性质很不活泼性质，可以防止氧化的发生，起到保护作用；钨作为电极，经过电路传输，使钨丝温度升高，将热量传递到焊丝上，使焊丝熔化起到焊接的目的，而钨无法被熔化，充分利用了钨熔点高的性质；
②金属焊丝熔化后，在没有保护气的情况下，金属会与氧气反应生成氧化物，与金属单质的性质不同，从而使焊接不牢固；（2）反应前含有碳原子个数为2个，氢原子个数为8个，氮原子个数为6个，氧原子个数为8个，反应后目前有6个氮原子，8个氢原子和4个氧原子，剩余2个碳原子和4个氧原子，而剩余X系数为2，所以将剩余的碳原子与氧原子提出公因数2之后，碳与氧组合为化合物CO2，所以X为CO2；（3）反应物为二氧化硅和碳，生成物为硅和一种可燃气体，反应前含有碳、氧、硅三种元素，反应后现有硅元素，剩余碳和氧元素组成的可燃气体则为一氧化碳，所以是碳与二氧化硅在高温条件下反应生成硅和一氧化碳，化学方程式为；（4）根据水电解实验可知，氢气是在负极电解生成，所以氢气生成时是与直流电源的负极相连；而水电解制取氢气，需要耗费大量的电能，电能转化效率不高，导致由于其制取成本较高，导致其无法大规模推广。
3．2013年12月2日，“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。
（1）“长征三号乙”运载火箭的第三级采用燃料是液氢、助燃剂是液氧。液氢燃烧的化学方程式为_____ __，液氢应用于航天领域的优点是_______________。氢能源是最理想的燃料，目前广泛使用还存在困难，如：___________________（写一个）。
（2）“长征三号乙”运载火箭的一、二级火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂，两者反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2↑+ 2X↑+4H2O↑。试推断X的化学式为 。
（3）“嫦娥三号”的“玉兔”月球车可从携带的锂电池储备一定的能源。锂电池的工作原理是锂与二氧化锰反应生成LiMnO2 ，从能量转化角度看，该反应将化学能转化为 。
【答案】（1）2H2O2H2↑+O2↑，放出的热量多，制取困难
（2）CO2
（3）电能
【解析】（1）氢气燃烧生成的是水：2H2O2H2↑+O2↑；由于等质量的氢气和汽油，氢气放出的热量是汽油的三倍，氢气可作为高能燃料；由于在氢气的制取和保存方法存在很多的困难，故还很难广泛使用；（2）依据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变可知，反应前C：2，H：8，N：6，O：8，反应后C：0，H：8，N：6，O：4，X前有化学计量数2，故X的化学式为CO2；（3）根据描述可知，该反应是将化学能转化为电能。
4．2018年12月8日2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程。
（1）长征三号乙运载火箭采用液氢和液氧作为动力之一，氢气燃烧的化学方程式为_____。
（2）嫦娥四号的电机、机械臂等结构运用了大量的钛合金，钛合金属于_______(填“金属材料”或“合成材料”)。下图1是钛元素在元素周期表中的信息以及原子结构示意图。据图推测，钛原子在化学反应中易_______(填“得到”或“失去”)电子。如图2所示的四种粒子的结构示意图中，与钛化学性质相似的是_____(填序号)。

（3）在月球岩石中发现了铁橄榄石(主要成分是Fe2SiO4)，已知Fe2SiO4中硅元素的化合价为+4，则铁元素的化合价是_____。
【答案】（1）2H2+O22H2O （2） 金属材料 失去 D （3） +2
【解析】（1）氢气和氧气在点燃的条件下会反应生成水。故答案为2H2+O22H2O；
（2）钛合金属于合金，合金属于金属材料。通过图示可知，钛原子的最外层电子数为2，则在化学反应中易失去2个电子。最外层电子数相同，化学性质相似。则四种微粒中，A、D和钛原子的最外层电子数相同，但是A指的是氦元素，属于稀有气体元素。稀有气体元素化学性质稳定。所以D和钛的化学性质相似。故答案为：金属材料、失去、D；
（3）设铁橄榄石中，铁元素的化合价为x。则根据化合物中，各个元素化合价代数和为0可知，（x）×2+（+4）+（-2）×4=0，解得x=+2。故答案为：+2。
5．随着我国航天科技水平的迅速提高，已经成功发射过很多火箭。
（1）“嫦娥三号”探测器于2013年12月2日在西昌卫星发射中心成功发射，承担发射任务的长三乙火箭第三子级使用的推进剂是液氢和液氧，液氢在液氧中燃烧的化学方程式是______________。
（2）“天宫二号”于2016年9月15日在酒泉卫星发射中心成功发射，承担发射任务的长征二号FT2运载火箭使用偏二甲肼和四氧化二氮（N2O4）的推进剂组合，其完全反应的化学方程式为：
X+2N2O43N2↑+2CO2↑+4H2O，则偏二甲肼（X）的化学式是_______________。
（3）中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于2017年4月20日在海南文昌卫星发射中心成功发射，执行发射任务的长征七号运载火箭采用液氧加煤油的低温推进剂组合，由于液氧的温度可以达到−183℃，因此长征七号运载火箭也被誉为“冰箭”。下列说法正确的是________（填序号）。
A．液氧是单质 B．液氧是淡蓝色的溶液
C．液氧能促使燃料迅速燃烧 D．煤油是从煤中分离出来的
【答案】（1）2H2+O22H2O （2）C2H8N2 （3）AC
【解析】（1）液氢在液氧中燃烧的化学方程式是2H2+O22H2O。（2）火箭采用液氧加煤油的低温推进剂组合，由于液氧的温度可以达到−183℃，因此长征七号运载火箭也被誉为“冰箭”。 A．液氧是单质。故A正确。B．液氧是淡蓝色液体。故B错误。C．液氧能促使燃料迅速燃烧。故C正确。D．煤油是从原油中分离出来的。故D错误。
6．天舟一号货运飞船于2017年4月20日19时41分35秒在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空，并于4月27日成功完成与天宫二号的首次推进剂在轨补加试验，这标志天舟一号飞行任务取得圆满成功。为了探索宇宙奥秘，航天员必须穿着特殊材料、特殊工艺、特殊技术加工的航天服进行太空飞行，甚至出舱活动。
（1）保暖层选用保暖性好、热阻大、柔软、重量轻的材料，如合成纤维絮片、羊毛灯。鉴别二者常用的方法是_______________；
（2）航天服中还有废气处理系统。先让废气进入一个装有活性炭的盒子除去臭气，这一过程发生的是_______变化；再用氢氧化锂（LiOH）作吸收剂除去二氧化碳（氢氧化锂和氢氧化钠具有相似的化学性质），请写出该反应的化学方程式_______________________。
【答案】（1）灼烧，闻气味
（2）物理变化 2LiOH + CO2 = Li2CO3 + H2O
【解析】（1）羊毛的成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，而合成纤维灼烧么有烧焦羽毛的气味，故鉴别二者可以使用灼烧闻气味的方法；（2）活性炭吸附异味的过程中没有新物质生成，属于物理变化；氢氧化锂能与二氧化碳反应生成碳酸锂和水。
7．2017年4月，天舟一号货运飞船发射成功，并完成与天宫二号的首次推进剂在轨补加试验，也正式宣告中国航天迈进“空间站时代”．中国航天工程的大发展离不开化学科学的支持。
（1）偏二甲肼（C2H8N2）是早期“长征二F”运载火箭的一种燃料．其燃烧的化学方程式为C2H8N2+2N2O43X+2CO2+4H2O，则X的化学式为_____。

（2）发射“天舟一号”的“长征七号遥二”运载火箭采用液氧和煤基航天煤油作推进剂．煤基航天煤油是新型高能燃料，分子式可用CH3（CH2）nCH3来表示（式中n=8~16）．下列有关说法正确的是_____（填“A”“B”“C”或“D”之一）。
①液氧变成氧气，分子种类发生改变
②液氧（O2）与臭氧（O3）组成的物质属于单质
③煤基航天煤油燃烧，需要温度达到其着火点
④煤基航天煤油燃烧时化学能转化为热能
⑤煤基航天煤油CH3（CH2）nCH3，当的数值不同时，性质有所差异
A 只有①② B 只有②③⑤
C 只有③④⑤ D 只有②③④⑤
（3）航天工程中需要大量的金属材料．我国是最早掌握“湿法炼铜”的国家，西汉时期的《淮南万毕术》中，就有“曾青得铁则化为铜”的记载．请你写出用铁和硝酸铜为原料进行湿法炼铜的化学方程式：__________________________，该反应属于_____反应（填“化合”“分解”“置换”或“复分解”之一）。
【答案】（1）N2
（2）C
（3） 置换
【解析】（1）C2H8N2+2N2O43X+2CO2+4H2O，该反应遵守质量守恒定律，根据反应前后原子的种类和数目不变，反应前后C、H、O三种原子个数相等，反应后N原子个数少6个，则X不含C、H、O元素，只含N元素，由此可得X的化学式为N2。（2）①液氧变成氧气，分子间间隔变大，分子的种类没有发生变化，①错误；②液氧与臭氧的分子式不同，是两种物质，二者混合得到的是混合物，②错误；③物质燃烧需要达到可燃物的着火点，③正确；④航天煤油燃烧放出热量，将化学能转化为热能，④正确；⑤n值不同，化学式不同，属于不同的物质，所以它们的性质有所差异，⑤正确。故选C。（3）铁与硝酸铜反应的化学方程式为，该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应。
二、计算题：
8．已知长征三号运载火箭所用燃料是液体偏二甲肼[C2H8N2]试计算：（写出计算过程）
（1）偏二甲肼的相对分子质量_____
（2）偏二甲肼中各元素的质量比_____
（3）偏二甲肼中氮元素的质量分数_____
（4）多少克偏二甲肼中含有14克氮元素？_____
【答案】（1）60 （2）mC：mH：mN=6:2:7 （3）46.7% （4）30克
【解析】（1）偏二甲肼的相对分子质量为12×2+1×8+14×2=60。
（2）偏二甲肼中各元素的质量比mC：mH：mN =12×2：1×8：14×2=6：2：7。
（3）偏二甲肼中氮元素的质量分数。
（4）含有14克氮元素的偏二甲肼的质量为14g÷46.7%≈30g。