資源簡介

跨學科實踐活動10 調查我國航天科技領域中新型材料、新型能源的應用
本實踐活動與“材料的性質和應用、能量的轉化和轉移”知識內容緊密相連，主要包含以下4個活動任務：任務一 了解我國宇航產品的基本情況；任務二 了解宇航產品的材料選擇；任務三 了解宇航產品的能源選擇；任務四 設想航天科技領域中未來的新型材料和能源。中考的命題也是圍繞這幾個活動任務為命題情境，以化學學科知識如金屬材料的性質和用途、燃料的燃燒和優點等為命題落腳點。在選擇題和填空題、探究題中均有所涉及。
1．（2022·山東青島·中考真題）2022年4月16日，“神舟十三號”三位航天員“太空出差”凱旋歸來。彰顯了我國在航天領域的科技實力。制造載人飛船和太空艙使用了鎂合金和鈦合金，工業上可用下圖所示流程制備鎂和鈦。下列說法不正確的是
A．步驟①中可以加入石灰乳
B．步驟②和④中發生的反應都是復分解反應
C．該流程中氯化鎂可以循環利用
D．步驟④中氬氣作保護氣是因為其化學性質穩定
2．（2021·山東濰坊·中考真題）2021年中科院航天催化材料實驗室將甲烷轉化為甲醇（CH3OH，常溫下是液態）實現了天然氣的高效利用，反應歷程如圖所示。下列說法錯誤的是
A．鐵為該反應的催化劑 B．該過程中，CH4發生還原反應
C．生成CH3OH過程中，分子數目減少 D．將甲烷轉化為甲醇有利于儲存和運輸
3．（2024九年級下·湖北荊州·專題練習）2024年“中國航天日”活動主題是“極目楚天，共襄星漢”。鈦合金是常用的航天材料，鈦在元素周期表中的信息及原子結構示意圖如圖所示，下列有關說法正確的是
A．屬于非金屬元素，位于第四周期
B．二氧化鈦的化學式為O2Ti
C．x=2，鈦原子易失去電子，易形成Ti2+
D．Ti的相對原子質量為47.87g
4．（2024·安徽合肥·一模）鉿是航天材料中的重要組成部分。鉿在元素周期表中的信息如圖所示。下列說法正確的是
A．屬于非金屬元素 B．鉿原子質量為178.5
C．鉿原子中的中子數為72 D．金屬鉿的化學式為
5．（2024·河北邯鄲·模擬預測）中國的航天力量日益強大，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關金屬材料的說法錯誤的是
A．黃銅的硬度比純銅的大 B．金屬在常溫下大多數都是固體
C．生銹的鐵制品沒有回收價值 D．鋁合金被廣泛用于火箭、飛機、輪船等制造業
6．（2024·山西·模擬預測）2024年4月25日“神舟十八號”載人飛船成功發射，標志著我國載人航天進入新的發展階段。其中長征2F型火箭使用的推進劑為偏二甲肼和四氧化二氮(N2O4)，下列物質中氮元素的化合價與四氧化二氮相同的是
A．N2 B．HNO2 C．NH3 D．NO2
7．（2011·山東濟寧·中考真題）(1)氫氣是最輕的氣體，難溶于水。氫氣作為未來的理想能源，是航天工業的高能燃料，也是化工生產的重要原料。實驗室通常采用下面裝置制取少量氫氣，請根據
要求回答：
要求回答：
①實驗室使用稀鹽酸和金屬鋅制取氫氣的化學反應方程式為 ，這種方法制得的氫氣往往含有少量 (原因是 )和水蒸氣，可將雜質氣體通過裝置 除去；
②實驗中可采用 裝置收集氫氣；集滿氫氣后的集氣瓶按裝置G方式放置備用，原因是 。
(2)某校課題研究小組到電鍍廠考察，了解到鐵件鍍銅的主要工藝流程如下：
結合流程中提供的信息回答：
①流程Ⅱ廢水中含有的物質有 ；
②經測定：流程Ⅳ中廢水的pH為4，廢水中一定沒有 ；
③流程Ⅳ廢水中除流程Ⅰ、Ⅱ引入的物質外，還含有 ；
請設計簡單方案來證明你的推斷：
。　　
8．（2024·貴州遵義·模擬預測）2024年4月25日，神舟十八號太空飛船成功發射，標志著我國載人航天進入新的發展階段。
(1)神舟十八號從鎘鎳蓄電池升級到鋰電池，電池在使用過程中將化學能轉化為 能。
(2)含金屬鋁的返回艙在高于1600℃時，仍能保持完整外形，請結合下標分析原因 。
物質 熔點/℃ 沸點/℃
Al 660.4 2467
Al2O3 2050 3000
(3)制作飛船時常在金屬鋁中添加一定比例的其他金屬使其具有更好的性能，如Mn和Cu等。小組同學欲探究金屬Mn的化學性質，進行了如圖的三個實驗。Mn是一種難溶于水的灰白色固體。錳元素在化合物中常顯+2價，其溶液呈淺粉色。
①A試管中錳絲表面有氣泡生成，溶液由無色變為淺粉色，請寫出反應的化學方程式 ，B試管無明顯現象，可得出活動性Mn＞Cu；
②C試管中的現象為 ，由此可以得出活動性Al＞Mn；
③同學們認為，只用一支盛有少量稀硫酸（能一次性被金屬絲消耗完）的試管，向其中插入三種金屬絲，當金屬絲插入順序為 時，也可比較Al、Mn、Cu的金屬活動性。
④反應后將A、B、C試管混合在一起，有氣泡產生，溶液為淺粉色。混合后溶液中一定含有的溶質是： 。
⑤提供足量的含Mn、Cu的鋁合金和稀鹽酸，欲確定各金屬的質量分數，請寫出實驗操作及需要收集的實驗證據有 。
(4)通過以上金屬的利用及實驗可歸納出金屬的化學性質有 。
9．（2018·安徽蕪湖·一模）鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、 船舶及化學工業中已大量應用。工業經濟的飛速發展，對鋁合金的需求日益增多，使鋁合金的研究也隨之深入。已知某鋁合金粉末除鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種。某興趣小組在老師的指導下，對鋁合金粉末中鐵、銅的存在情況進行了探究。
【查閱資料】鋁與氫氧化鈉溶液反應方程式為2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑( 產物NaAlO2溶于水)； Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應。
猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵。
猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有銅。
猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅。
【實驗探究】下列實驗僅供選擇的試劑：10%鹽酸、30%NaOH溶液。
實驗方案 實現現象 結論
①取一定量的合金粉末，加過量的 ，充分反應后過濾，濾渣備用。 粉末部分溶解，并有氣體放出。 合金中一定含有 。
②取步驟①所得濾渣，加過量的 ，充分反應。 濾渣部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色。 合金中一定含有 。
實驗操作 實驗現象 實驗結論
①30%NaOH溶液 鋁
②10%鹽酸 鐵、銅
【探究結論】猜想 成立。
【反思】一般來說，活潑金屬能與鹽酸等酸反應，而鋁與酸、堿都能反應，說明鋁具有特殊的性質。寫出鋁與稀鹽酸反應的化學方程式 。
【拓展與分析】
為了驗證鋁、鐵的金屬活動性強弱，小劉同學設計了如下實驗方案：把表面積相同的鋁絲和鐵片同時投入到相同體積的稀鹽酸中，比較反應的劇烈程度。請你評價該方案在操作過程中和控制變量上的不足之處。
操作過程中的不足之處 。
控制變量上的不足之處 。
請你再設計一種不同類型的實驗方案，驗證鋁、鐵的金屬活動性強弱。 。
10．（2024·山東濟南·二模）2024年4月24日是第九個“中國航天日”，今年的主題是“極目楚天，共襄星漢”。4月25日晚，神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭發射成功，我國航天事業再登新高。
Ⅰ、生命保障
(1)航天飛行會導致航天員的鈣流失，鈣屬于人體中的 （填“常量”或“微量”）元素。
(2)航天食品中包含牛肉和蔬菜，其中主要為航天員提供維生素C的食品是 。
Ⅱ、能源系統
(3)運載火箭使用的推進劑為偏二甲肼（）和四氧化二氮（）。偏二甲肼（）屬于 （填“氧化物”、“有機物”、“無機物”之一），其中碳、氮兩種元素的質量比為 （填最簡整數比）。
(4)此次發射的神舟十八號飛船在電源系統方面進行了改進，將鉻鎳電池更換為電池容量更大、系統可靠性更高的鋰電池。飛船充電使用太陽翼（即太陽能電池板），它是一種將 能轉化為電能的裝置。
Ⅲ、航天材料
(5)下列航天服的制造材料中屬于有機合成材料的是______（填序號之一）。
A．純棉舒適層 B．羊毛保暖層
C．鍍鋁防護層 D．聚氯乙烯管水冷層
(6)鈦（Ti）被稱為航空金屬，建造空間站使用的鈦合金具有很多優良的性能，如圖是以鈦鐵礦【主要成分為鈦酸亞鐵（）】為主要原料冶煉金屬鈦的生產工藝流程：
①鈦酸亞鐵的化學式為，其中鈦元素的化合價為 價。
②反應①之前需要將鈦鐵礦粉碎，目的是 。操作a的名為 。
③反應②除了生成，還生成一種有毒的可燃性氣體，該氣體的化學式為 。
④寫出③中金屬鎂和反應的化學方程式 。
11．（2023·廣東肇慶·二模）“逐夢寰宇問蒼穹”，歷經三十年，中國從航天大國邁向航天強國。
(1)二苯甲烷二異氰酸酯(C15H10N2O2) 是航天服的生產原料之一， 此物質中碳、氫元素的原子個數比為 ，質量分數最大的元素是 (填元素符號)。
(2)搭載夢天實驗艙的運載火箭型號是長征五號B，其發動機點火管用鎢合金來制作，該合金具有熔點 (填 “高”或“低”)的性質。
(3)天宮空間站內，宇航員呼出的二氧化碳和電解水生成的氫氣在一定條件下反應的微觀示意圖如下：
該反應涉及 種氧化物， 該反應的化學方程式為 。
(4)返回艙返回時的動力來自液氫和液氧，在即將著陸前，要迅速釋放剩余的燃料，這樣做的目的是 。
12．（2022·江蘇揚州·一模）“感知宇宙奧秘，放飛航天夢想”。中國空間站“天宮課堂”分別于2021年12月9日和2022年3月22日開講，請回答下列問題。
(1)在空間站的建設中使用了鈦和鈦合金。鈦元素在元素周期表中的相關信息如圖1所示。
①鈦元素的相對原子質量是 。
②鈦合金具有許多優良性能，其硬度 （填“大于”或“小于”）金屬鈦的硬度。
③空間站的太陽能電池在充電過程中的能量轉化：太陽能→電能→ 。
(2)如圖2“泡騰片實驗”：航天員將半片泡騰片（含某種酸和碳酸氫鈉）塞入一個藍色水球里，水球里立即產生很多氣泡。
①該氣體的化學式是 。
②碳酸氫鈉俗稱小蘇打，生活中可用作 （舉一例）。
(3)如圖3“太空冰雪’實驗”：實驗中用到了過飽和醋酸鈉溶液，它在太空中形成液體球態，用帶有結晶核的繩子接觸液球，它就會瞬間結冰，變成“冰球”，這個“冰球”其實是“熱球”。
①過飽和醋酸鈉溶液結晶過程 （填“放熱”或“吸熱”）。
②如圖4是醋酸鈉的溶解度曲線，下列說法正確的是 （填字母）。
A．常溫下，醋酸鈉易溶于水
B．40℃時，飽和醋酸鈉溶液的溶質質量分數是65.6%
C．加水能使醋酸鈉溶液從飽和變成不飽和
D．將A點的飽和溶液升溫到60℃，溶質質量分數增大
(4)“在空間站里，氧氣和二氧化碳是怎么循環的呢？”地面分課堂的同學問。空間站中的水、氣整合循環系統利用“薩巴蒂爾反應”，將CO2轉化為H2O，配合氧氣生成系統實現O2的再生，流程如圖5所示。
①在氧氣生成系統中，運用電解水的方法制氧氣，反應的化學方程式為 。
②在薩巴蒂爾反應系統中，發生的反應為，則X的化學式為 。
③在流程圖所示的物質轉化中，進入氧氣生成系統發生電解的水的質量 （填“大于”、“等于”或“小于”）薩巴蒂爾反應系統中生成水的質量。
13．（2024·四川廣安·中考真題）2024年5月3日，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射，之后準確進入地月轉移軌道，由此開啟月背“挖寶”之旅。長征五號的推進劑有煤油、液氫、液氧。
回答下列問題：
(1)煤油燃燒會 （填“放出”或“吸收”）熱量。
(2)液氫汽化成氫氣，分子間的間隔 （填“增大”“減小”或“不變”）。
(3)上述推進劑所含的C、H、O三種元素可組成多種酸，任意寫出其中一種酸的化學式 。
(4)嫦娥六號用到了鈦合金、塑料、碳纖維等多種材料，其中塑料屬于 （填“合成材料”或“金屬材料”）。
14．（2013·福建泉州·中考真題）今年6月我國發射的神舟十號飛船，將全面完成載人航天工程相應階段的各項工作。請回答下列問題：
（1）液氫液氧是運載火箭的推進劑，其中氧氣的作用是 。
（2）下列航天食品中，富含蛋白質的是 （填標號）。
a．脫水蔬菜 b．魚肉罐頭 c．凍干水果 d．脫水米飯
（3）鋁合金是制作航天艙外服的材料之一，它屬于 （選填“金屬”、“無機非金屬”）材料。
（4）宇航服可采用氫氧化鋰（LiOH）去除二氧化碳氣體。該反應的化學方程式為：
2LiOH + CO2 = Li2CO3 + X， 則X的化學式為 。
15．（2024·湖北·模擬預測）金屬鈦是重要的航天、航海材料。鈦因其硬度大、熔點高，常溫下不和非金屬、稀酸反應，與人體有很好的“相容性”，被譽為“未來金屬”。由鈦鐵礦(主要成分為鈦酸亞鐵)化學式為(FeTiO3)、焦炭、氯氣等為原料，提取金屬鈦的主要工藝過程如圖：
(1)鈦酸亞鐵(FeTiO3)中鈦元素的化合價為 。
(2)反應②中會生成TiCl4和一種有毒的氧化物氣體，該氣體的化學式為 。
(3)反應③在高溫的條件下進行，其化學方程式為 ；該反應需在氬氣氛圍中進行，氬氣的作用是 。
(4)從反應③獲得的鈦中常含有少量鎂，可向鈦中加入足量的 (填藥品名稱)，充分反應后 (填化學實驗操作)、洗滌、干燥，得到純凈的鈦。
16．（2024·廣東汕頭·一模）化學與社會、科技、生活息息相關。
(1)“航天點亮夢想”。搭載神舟飛船的火箭常用液氫作燃料，液氫的化學式是 。
A．H2 H2O B．CH4 C．H2 D．NH3
(2)高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型凈水劑。高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為 ，消毒后生成鐵離子的符號為 ，高鐵酸鈉中鐵元素、氧元素的質量比 。
(3)在水中加入洗滌劑可以除去衣物上的油污，這是因為洗滌劑具有 作用。
(4)烹飪時如遇油鍋著火，滅火的措施是 。
17．（2024·江蘇·二模）中國空間站建成國家太空實驗室，標志著我國航天科技水平已處于世界領先地位。中國空間站利用太陽能電池板進行工作,電池板需要用鋁合金加工成的箔片進行密封支撐，鋁合金能加工成箔片是利用了金屬的 （填“導電”“導熱”或“延展”）性。
18．（2024·吉林·模擬預測）大國重器作為時代的最強音，承載著我國的科技成就，“大國重器必須掌握在自己手里。”請運用所學知識，解決下面小題。

(1)大國重器中的清華力量——國家版本館中央總館，收藏了承載中華文明印記的各類資源。其中有很多用墨汁繪寫的古籍書畫至今沒有褪色，其原因是 。
(2)大國重器中的圓夢航天——大型客機C919，機身采用鋁鋰合金，抗腐蝕性優良，除此之外，還具有的性質是 。
(3)大國重器中的極地科考——雪龍2號，全球首艘雙向破冰極地科考船，能夠在1.5米厚冰環境中破冰航行。從微觀角度分析，海水結成海冰主要是 發生改變。
19．（2024·新疆阿克蘇·三模）我國航天科技水平已處于世界領先地位。航空航天科學研究涉及許多化學知識。
(1)航天員每天的食品要確保營養均衡。青菜為航天員提供的主要營養素是 。
(2)長期駐留空間站會導致航天員肌肉萎縮、骨密度降低，可在航天食品中添加含 元素的藥品預防骨質疏松。
(3)太空中、應及時補充宇航員吸入的氧氣，說明氧氣具有的用途是 。在空間站中一部分氧氣是利用太陽能電池板提供的電能，通過電解水制備的，反應的化學方程式是 ，此反應的基本反應類型為 。此外，還有一部分氧氣是儲存在加壓氧氣罐中從地球上運送到空間站的。氧氣加壓儲存過程的微觀實質是 。
(4)神舟十三號載人飛船座艙通過專用風機將座艙空氣引入凈化罐，利用無水氫氧化鋰（）吸收二氧化碳，凈化后的空氣再重流回座艙。、均可吸收，相同條件下，不同吸收劑吸收的最大質量關系如圖所示，由圖可知，選用作吸收劑的原因是 。
20．（2023·四川宜賓·一模）閱讀下面科普短文。
2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，飛行乘組在軌駐留長達6個月時間，這也是我國迄今為止時間最長的一次載人飛行。為了保障航天員的生命健康，科學家們精心研制出最新的環境控制和生命保障系統。從載人航天的發展歷史來看，空間站環境控制和生命保障系統一般可劃分為四種類型：開式系統、改進型開式系統、半閉式系統、閉式系統。
開式系統：航天員的代謝產物不作回收再生，而是拋出艙外或封閉起來帶回地面，消耗性物質通過天地往返運輸系統的周期性輸送和補給來保障。如：早期的美國的載人飛船和航天飛機采用液態超臨界壓力儲存氧氣供航天員呼吸，航天員呼出的二氧化碳由消耗性氫氧化鋰吸收；前蘇聯的載人航天器上則采用超氧化物吸收二氧化碳并同時放出氧氣，使用氫氧化鋰來調整吸收二氧化碳和產生氧氣的比例關系。
我國目前采用的是半閉式系統：在改進型開式系統的基礎上進一步加以改進，使水和氧形成閉合回路，使系統無需補給這些消耗性物質，僅供應含水食物和補給艙體泄漏損失所消耗的氣體。系統的主要構成如圖．
載人航天取得優異成績的基礎上，我國探月工程也實現“六戰六捷”。未來還將探索在月球建設基地的可能，其中一個前提就是在月球上大規模制造，在月球上可以電解熔觸月壤（含、FeO、CaO、等）制造氧氣。
請回答下列問題：
(1)月壤中含有的CaO也可用于作干燥劑，是因為 （寫化學方程式）。
(2)下列說法正確的是______。
A．我國在宇宙探索的多個領域取得輝煌成就
B．半閉式系統需要周期性輸送和補給消耗性物質
C．電解月壤制造氧氣為建設月球基地提供了可能
D．水電解系統發生主要反應的化學方程式是：
(3)已知氫氧化鋰（LiOH）的化學性質與氫氧化鈉相似，請寫出氫氧化鋰吸收二氧化碳的化學方程式 。
(4)①二氧化碳收集系統：二氧化碳的吸附劑可以采用分子篩或固態胺。其中分子篩表面布滿孔洞，類似于初中化學實驗室常用的 （填物質名稱）的結構。
②薩巴蒂爾反應系統：系統的核心部件是薩巴蒂爾反應器。氣體在薩巴蒂爾反應器內570～580K的溫度下，以及釘催化劑的作用下反應。試寫出薩巴蒂爾反應器中發生反應的化學方程式 。跨學科實踐活動10 調查我國航天科技領域中新型材料、新型能源的應用
本實踐活動與“材料的性質和應用、能量的轉化和轉移”知識內容緊密相連，主要包含以下4個活動任務：任務一 了解我國宇航產品的基本情況；任務二 了解宇航產品的材料選擇；任務三 了解宇航產品的能源選擇；任務四 設想航天科技領域中未來的新型材料和能源。中考的命題也是圍繞這幾個活動任務為命題情境，以化學學科知識如金屬材料的性質和用途、燃料的燃燒和優點等為命題落腳點。在選擇題和填空題、探究題中均有所涉及。
1．（2022·山東青島·中考真題）2022年4月16日，“神舟十三號”三位航天員“太空出差”凱旋歸來。彰顯了我國在航天領域的科技實力。制造載人飛船和太空艙使用了鎂合金和鈦合金，工業上可用下圖所示流程制備鎂和鈦。下列說法不正確的是
A．步驟①中可以加入石灰乳
B．步驟②和④中發生的反應都是復分解反應
C．該流程中氯化鎂可以循環利用
D．步驟④中氬氣作保護氣是因為其化學性質穩定
【答案】B
【詳解】A.根據流程圖，步驟①海水中的氯化鎂轉化為氫氧化鎂可以加入石灰乳，反應方程式為：，該選項說法正確，不符合題意；
B.步驟②氫氧化鎂轉化為氯化鎂，可與鹽酸反應，反應方程式為：，反應基本類型為復分解反應；步驟④鎂與TiCl4反應生成鈦和氯化鎂，反應方程式為：，反應基本反應類型為置換反應；該選項說法不正確，符合題意；
C.氯化鎂既是步驟③的反應物，又是步驟④的生成物，所以流程中氯化鎂可以循環利用，該選項說法正確，不符合題意；
D.金屬鎂的化學性質比較活潑，步驟④中加入氬氣作保護氣，是因為氬氣化學性質穩定，該選項說法正確，不符合題意。
故選：B。
2．（2021·山東濰坊·中考真題）2021年中科院航天催化材料實驗室將甲烷轉化為甲醇（CH3OH，常溫下是液態）實現了天然氣的高效利用，反應歷程如圖所示。下列說法錯誤的是
A．鐵為該反應的催化劑 B．該過程中，CH4發生還原反應
C．生成CH3OH過程中，分子數目減少 D．將甲烷轉化為甲醇有利于儲存和運輸
【答案】B
【分析】由圖可知，該反應為甲烷和氧氣在鐵的催化下反應生成甲醇，該反應的化學方程式為：。
【詳解】A、在該反應中，化學反應前后，鐵沒有改變，故鐵為該反應的催化劑，選項說法正確；
B、該反應中，甲烷得到氧，屬于還原劑，被氧化，發生氧化反應，選項說法不正確；
C、由化學方程式可知，生成甲醇的過程中，分子數目減小，選項說法正確；
D、甲烷是氣體，甲醇是液體，將甲烷轉化為甲醇，有利于儲存和運輸，選項說法正確。
故選B。
3．（2024九年級下·湖北荊州·專題練習）2024年“中國航天日”活動主題是“極目楚天，共襄星漢”。鈦合金是常用的航天材料，鈦在元素周期表中的信息及原子結構示意圖如圖所示，下列有關說法正確的是
A．屬于非金屬元素，位于第四周期
B．二氧化鈦的化學式為O2Ti
C．x=2，鈦原子易失去電子，易形成Ti2+
D．Ti的相對原子質量為47.87g
【答案】C
【詳解】A鈦是“金”字旁，屬于金屬元素，核外電子層數等于該元素所在的周期數，故鈦元素位于第四周期，故A錯誤；
B、化合物化學式的書寫一般規律：金屬在前，非金屬在后；氧化物中氧在后，原子個數不能漏，正負化合價代數和為零，化合價數值約到最簡交叉寫在元素右下角，則二氧化鈦的化學式為TiO2，故B錯誤；
C、在原子中，核電荷數=質子數=核外電子數，則有22=2+8+10+x，x=2，其最外層電子數小于4，易失去電子，形成帶兩個單位正電荷的陽離子，離子符號就是在元素符號的右上方，標出該離子所帶的電荷數及正負，數值在前，正負號在后，故鈦離子表示為Ti2+，故C正確；
D、相對分子質量的單位是“1”不是“g”，通常省略，故D錯誤。
故選C。
4．（2024·安徽合肥·一模）鉿是航天材料中的重要組成部分。鉿在元素周期表中的信息如圖所示。下列說法正確的是
A．屬于非金屬元素 B．鉿原子質量為178.5
C．鉿原子中的中子數為72 D．金屬鉿的化學式為
【答案】D
【詳解】A、鉿元素為钅字旁，屬于金屬元素，故A說法錯誤；
B、由元素周期表中的一格可知，漢字下方的數字表示相對原子質量，則鉿原子的相對原子質量為178.5，而不是原子質量，故B說法錯誤；
C、由元素周期表中的一格可知，左上角的數字表示原子序數，則鉿原子序數為72，在原子中，原子序數=質子數=核外電子數，則鉿原子的質子數為72，漢字下方的數字表示相對原子質量，,則鉿原子的相對原子質量為178.5，在原子中，相對原子質量≈質子數+中子數，故鉿原子中的中子數為179-72=107，故C說法錯誤；
D、由元素周期表中的一格可知，右上角的字母表示元素符號，則鉿元素符號為 Hf，金屬鉿是由原子直接構成的，化學式為Hf，故D說法正確；
故選：D。
5．（2024·河北邯鄲·模擬預測）中國的航天力量日益強大，在航天科技中會用到大量金屬材料。下列有關金屬材料的說法錯誤的是
A．黃銅的硬度比純銅的大 B．金屬在常溫下大多數都是固體
C．生銹的鐵制品沒有回收價值 D．鋁合金被廣泛用于火箭、飛機、輪船等制造業
【答案】C
【詳解】A、合金的硬度大于組成他的純金屬的硬度，黃銅屬于合金，所以其硬度大于純銅的硬度，說法正確；
B、除金屬汞在常溫下是液體外，金屬在常溫下大多數都是固體，說法正確；
C、生銹的鐵制品可以回收煉鐵，節約資源、保護環境，說法錯誤；
D、鋁合金密度小、硬度大、強度高、具有良好的抗腐蝕性等，被廣泛用于火箭、飛機、輪船等制造業，說法正確；
故選C。
6．（2024·山西·模擬預測）2024年4月25日“神舟十八號”載人飛船成功發射，標志著我國載人航天進入新的發展階段。其中長征2F型火箭使用的推進劑為偏二甲肼和四氧化二氮(N2O4)，下列物質中氮元素的化合價與四氧化二氮相同的是
A．N2 B．HNO2 C．NH3 D．NO2
【答案】D
【詳解】A、氮氣中氮元素的化合價為0，不符合題意；
B、HNO2中氫元素化合價為+1，氧元素化合價為-2，設氮元素的化合價為x，則x+（+1）+（-2）×2=0，則x=+3，不符合題意；
C、NH3中氫元素化合價為+1，設氮元素的化合價為x，則x+（+1）×3=0，則x=-3，不符合題意；
D、NO2中氧元素化合價為-2，設氮元素的化合價為x，則x+（-2）×2=0，則x=+4，符合題意。
故選D。
7．（2011·山東濟寧·中考真題）(1)氫氣是最輕的氣體，難溶于水。氫氣作為未來的理想能源，是航天工業的高能燃料，也是化工生產的重要原料。實驗室通常采用下面裝置制取少量氫氣，請根據
要求回答：
要求回答：
①實驗室使用稀鹽酸和金屬鋅制取氫氣的化學反應方程式為 ，這種方法制得的氫氣往往含有少量 (原因是 )和水蒸氣，可將雜質氣體通過裝置 除去；
②實驗中可采用 裝置收集氫氣；集滿氫氣后的集氣瓶按裝置G方式放置備用，原因是 。
(2)某校課題研究小組到電鍍廠考察，了解到鐵件鍍銅的主要工藝流程如下：
結合流程中提供的信息回答：
①流程Ⅱ廢水中含有的物質有 ；
②經測定：流程Ⅳ中廢水的pH為4，廢水中一定沒有 ；
③流程Ⅳ廢水中除流程Ⅰ、Ⅱ引入的物質外，還含有 ；
請設計簡單方案來證明你的推斷：
。
【答案】 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 氯化氫 鹽酸有揮發性 B、C E或F 氫氣比空氣輕，以防逸出 H2SO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Na2SO4 NaOH/氫氧化鈉 CuSO4/硫酸銅 取少量廢水，插入一打磨光亮的鐵片，一段時間后取出觀察，鐵片上有紅色的銅，說明廢水中含有CuSO4
【詳解】（1）①實驗室使用稀鹽酸和金屬鋅制取氫氣，稀鹽酸與鋅反應生成氯化鋅和氫氣，該反應的化學反應方程式為 ：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，這種方法制得的氫氣往往含有少量氯化氫 (原因是鹽酸具有揮發性)和水蒸氣，由于B裝置中的氫氧化鈉能與氯化氫反應，可以除掉氣體中的氯化氫氣體，C裝置中的濃硫酸具有吸水性，可以除去水蒸氣，故可將雜質氣體通過裝置B和 C除去；
②由于氫氣密度比空氣小，可采用E向下排空氣法收集，由于氫氣難溶于水，可采用F排水法收集，集滿氫氣后的集氣瓶應倒放在桌面上，即按裝置G方式放置備用，原因是由于氫氣比空氣輕，以防逸出；
（2）①因為稀硫酸過量，因此有硫酸，硫酸與過量的燒堿（氫氧化鈉）生成了硫酸鈉和水，鐵銹的主要成分是氧化鐵，硫酸與氧化鐵反應生成硫酸鐵和水，硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，因此流程Ⅱ廢水中含有硫酸、硫酸鐵、硫酸亞鐵和硫酸鈉；
②經測定：流程Ⅳ中廢水的pH為4＜7，顯酸性，因此廢水中一定沒有氫氧化鈉；
③因為流程Ⅲ中硫酸銅溶液過量，因此流程Ⅳ廢水中除流程Ⅰ、Ⅱ引入的物質外還有硫酸銅；可以用鐵片來檢驗（鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅），即取少量廢水，插入一打磨光亮的鐵片，一段時間后取出觀察，鐵片上有紅色的銅，說明廢水中含有CuSO4。　　　
8．（2024·貴州遵義·模擬預測）2024年4月25日，神舟十八號太空飛船成功發射，標志著我國載人航天進入新的發展階段。
(1)神舟十八號從鎘鎳蓄電池升級到鋰電池，電池在使用過程中將化學能轉化為 能。
(2)含金屬鋁的返回艙在高于1600℃時，仍能保持完整外形，請結合下標分析原因 。
物質 熔點/℃ 沸點/℃
Al 660.4 2467
Al2O3 2050 3000
(3)制作飛船時常在金屬鋁中添加一定比例的其他金屬使其具有更好的性能，如Mn和Cu等。小組同學欲探究金屬Mn的化學性質，進行了如圖的三個實驗。Mn是一種難溶于水的灰白色固體。錳元素在化合物中常顯+2價，其溶液呈淺粉色。
①A試管中錳絲表面有氣泡生成，溶液由無色變為淺粉色，請寫出反應的化學方程式 ，B試管無明顯現象，可得出活動性Mn＞Cu；
②C試管中的現象為 ，由此可以得出活動性Al＞Mn；
③同學們認為，只用一支盛有少量稀硫酸（能一次性被金屬絲消耗完）的試管，向其中插入三種金屬絲，當金屬絲插入順序為 時，也可比較Al、Mn、Cu的金屬活動性。
④反應后將A、B、C試管混合在一起，有氣泡產生，溶液為淺粉色。混合后溶液中一定含有的溶質是： 。
⑤提供足量的含Mn、Cu的鋁合金和稀鹽酸，欲確定各金屬的質量分數，請寫出實驗操作及需要收集的實驗證據有 。
(4)通過以上金屬的利用及實驗可歸納出金屬的化學性質有 。
【答案】(1)電
(2)鋁的表面會生成一層致密的氧化鋁膜，而氧化鋁的熔點高于1600℃，使返回艙不會變形
(3) 溶液由淺粉色變為無色，由灰白色固體生成 Cu、Mn、Al 氯化錳、氯化鋁 稱取n g的鋁合金于試管中，加入足量的稀鹽酸充分反應，收集生成氣體的質量為ag，過濾，將濾渣洗滌、干燥后稱得質量為bg
(4)與氧氣反應、與稀酸反應、與鹽溶液反應
【詳解】（1）電池在使用過程中將化學能轉化為電能。
（2）含金屬鋁的返回艙在高于1600℃時，仍能保持完整外形，分析原因：鋁的表面會生成一層致密的氧化鋁膜，而氧化鋁的熔點高于1600℃，使返回艙不會變形。
（3）①A試管中錳絲表面有氣泡生成，溶液由無色變為淺粉色，錳與稀鹽酸反應生成氯化錳和氫氣，錳元素在化合物中常顯+2價，氯元素一般顯-1價，依據化合物中各元素正負化合價代數和為0可知：氯化錳化學式MnCl2，該反應化學方程式：，B試管無明顯現象，可得出活動性Mn＞Cu。
②金屬活動性Al＞Mn，鋁能置換出氯化錳中的錳，且氯化錳溶液顯淺粉色，氯化鋁溶液顯無色，C試管中的現象為溶液由淺粉色變為無色，由灰白色固體生成。
③先向盛有稀硫酸的試管中插入銅，觀察到沒有明顯現象可知金屬活動性：H＞Cu，在插入錳，錳與稀鹽酸生成氯化錳和氫氣，可知金屬活動性：Mn＞H，最后插入鋁，溶液由淺粉色變為無色，由灰白色固體生成，可知金屬活動性：Al＞Mn，三種金屬活動性順序：Al＞Mn＞Cu。
④反應后將A、B、C試管混合在一起，有氣泡產生，錳或鋁與稀鹽酸反應生成氯化錳、氯化鋁，溶液為淺粉色，說明溶液中含有氯化錳，鋁與氯化錳溶液反應有氯化鋁生成，混合后溶液中一定含有的溶質是氯化錳、氯化鋁。
⑤Mn、Cu的鋁合金中錳、鋁與稀鹽酸反應，銅不與稀鹽酸反應，取鋁合金ng，加入足量的稀鹽酸，充分反應，剩余固體是銅bg，則錳、鋁的質量為(n-b)g，收集氫氣的質量為ag，利用方程式可算出錳、鋁的質量，實驗操作及需要收集的實驗證據稱取n g的鋁合金于試管中，加入足量的稀鹽酸充分反應，收集生成氣體的質量為ag，過濾，將濾渣洗滌、干燥后稱得質量為bg。
（4）通過以上金屬的利用及實驗可歸納出金屬的化學性質有金屬與氧氣反應、金屬與酸反應、金屬與鹽溶液反應。
9．（2018·安徽蕪湖·一模）鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、 船舶及化學工業中已大量應用。工業經濟的飛速發展，對鋁合金的需求日益增多，使鋁合金的研究也隨之深入。已知某鋁合金粉末除鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種。某興趣小組在老師的指導下，對鋁合金粉末中鐵、銅的存在情況進行了探究。
【查閱資料】鋁與氫氧化鈉溶液反應方程式為2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑( 產物NaAlO2溶于水)； Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應。
猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵。
猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有銅。
猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅。
【實驗探究】下列實驗僅供選擇的試劑：10%鹽酸、30%NaOH溶液。
實驗方案 實現現象 結論
①取一定量的合金粉末，加過量的 ，充分反應后過濾，濾渣備用。 粉末部分溶解，并有氣體放出。 合金中一定含有 。
②取步驟①所得濾渣，加過量的 ，充分反應。 濾渣部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色。 合金中一定含有 。
實驗操作 實驗現象 實驗結論
①30%NaOH溶液 鋁
②10%鹽酸 鐵、銅
【探究結論】猜想 成立。
【反思】一般來說，活潑金屬能與鹽酸等酸反應，而鋁與酸、堿都能反應，說明鋁具有特殊的性質。寫出鋁與稀鹽酸反應的化學方程式 。
【拓展與分析】
為了驗證鋁、鐵的金屬活動性強弱，小劉同學設計了如下實驗方案：把表面積相同的鋁絲和鐵片同時投入到相同體積的稀鹽酸中，比較反應的劇烈程度。請你評價該方案在操作過程中和控制變量上的不足之處。
操作過程中的不足之處 。
控制變量上的不足之處 。
請你再設計一種不同類型的實驗方案，驗證鋁、鐵的金屬活動性強弱。 。
【答案】 氫氧化鈉溶液 鋁 稀鹽酸 鐵和銅 3 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 操作過程中難以控制鋁絲和鐵片的表面積相同 沒有控制稀鹽酸的溶質質量分數相同 將鋁絲插入硫酸亞鐵溶液中，觀察現象。(其他合理答案均可)
【詳解】（1） Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應，而鋁可以與氫氧化鈉反應生成氫氣，故應加入過量的氫氧化鈉，當看到粉末部分溶解，并有氣體放出，說明固體中一定有鋁；
濾渣部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色，說明濾渣中一定有鐵和銅，加入的溶液是稀鹽酸；由以上實驗可知，固體中有鋁、鐵、銅，故猜想3成立；鋁與稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，反應方程式為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；操作過程中難以控制鋁絲和鐵片的表面積相同；控制變量上沒有控制稀鹽酸的溶質質量分數相同；鋁比鐵活潑，故可以用鋁與硫酸亞鐵反應，觀察現象。
10．（2024·山東濟南·二模）2024年4月24日是第九個“中國航天日”，今年的主題是“極目楚天，共襄星漢”。4月25日晚，神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭發射成功，我國航天事業再登新高。
Ⅰ、生命保障
(1)航天飛行會導致航天員的鈣流失，鈣屬于人體中的 （填“常量”或“微量”）元素。
(2)航天食品中包含牛肉和蔬菜，其中主要為航天員提供維生素C的食品是 。
Ⅱ、能源系統
(3)運載火箭使用的推進劑為偏二甲肼（）和四氧化二氮（）。偏二甲肼（）屬于 （填“氧化物”、“有機物”、“無機物”之一），其中碳、氮兩種元素的質量比為 （填最簡整數比）。
(4)此次發射的神舟十八號飛船在電源系統方面進行了改進，將鉻鎳電池更換為電池容量更大、系統可靠性更高的鋰電池。飛船充電使用太陽翼（即太陽能電池板），它是一種將 能轉化為電能的裝置。
Ⅲ、航天材料
(5)下列航天服的制造材料中屬于有機合成材料的是______（填序號之一）。
A．純棉舒適層 B．羊毛保暖層
C．鍍鋁防護層 D．聚氯乙烯管水冷層
(6)鈦（Ti）被稱為航空金屬，建造空間站使用的鈦合金具有很多優良的性能，如圖是以鈦鐵礦【主要成分為鈦酸亞鐵（）】為主要原料冶煉金屬鈦的生產工藝流程：
①鈦酸亞鐵的化學式為，其中鈦元素的化合價為 價。
②反應①之前需要將鈦鐵礦粉碎，目的是 。操作a的名為 。
③反應②除了生成，還生成一種有毒的可燃性氣體，該氣體的化學式為 。
④寫出③中金屬鎂和反應的化學方程式 。
【答案】(1)常量
(2)蔬菜
(3) 有機物 6∶7
(4)太陽
(5)D
(6) +4 增大接觸面積，提高反應速率 過濾 CO
【詳解】（1）鈣元素在體內的含量大于0.01%，屬于常量元素，故填常量元素；
（2）蔬菜富含維生素，所以能提供維生素C的食品是蔬菜，故填蔬菜；
（3）①由兩種元素組成，其中一種為氧元素的化合物是氧化物；有機物含有碳元素，無機物一般不含碳元素，偏二甲肼是由碳、氫、氮三種元素組成的化合物，所以偏二甲肼是有機物，故填有機物；
②化合物中元素質量之比等于相對原子質量乘以原子個數的積之比。所以偏二甲肼中碳元素和氮元素的質量之比為：；
（4）飛船充電使用了太陽能電池板，所以是將太陽能轉化成為電能，故填：太陽；
（5）A、純棉屬于天然有機高分子材料，故A錯誤；
B、羊毛屬于天然有機高分子材料，故B錯誤；
C、鍍鋁涂層屬于金屬材料，故C錯誤；
D、聚氯乙烯屬于有機合成材料，故D正確。
故選D。
（6）①鈦酸亞鐵中，鐵為正二價，氧為負二價，設鈦元素的化合價為x，根據化合物中各元素正負化合價代數和為零的原則列式：可求出x=+4價，故鈦元素為正四價，故填+4；
②粉碎能夠增大接觸面積，提高反應速率，故填增大接觸面積，提高反應速率；
③根據質量守恒定律，反應②反應前有鈦元素、氧元素和氯元素以及碳元素，反應后生成的四氯化鈦中有鈦元素和氯元素，還缺碳元素和氧元素，碳元素和氧元素能夠組成的有毒的可燃性氣體是一氧化碳，故填化學式填CO；
④反應③是四氯化鈦和鎂在高溫條件下生成氯化鎂和鈦，所以反應方程式為：
11．（2023·廣東肇慶·二模）“逐夢寰宇問蒼穹”，歷經三十年，中國從航天大國邁向航天強國。
(1)二苯甲烷二異氰酸酯(C15H10N2O2) 是航天服的生產原料之一， 此物質中碳、氫元素的原子個數比為 ，質量分數最大的元素是 (填元素符號)。
(2)搭載夢天實驗艙的運載火箭型號是長征五號B，其發動機點火管用鎢合金來制作，該合金具有熔點 (填 “高”或“低”)的性質。
(3)天宮空間站內，宇航員呼出的二氧化碳和電解水生成的氫氣在一定條件下反應的微觀示意圖如下：
該反應涉及 種氧化物， 該反應的化學方程式為 。
(4)返回艙返回時的動力來自液氫和液氧，在即將著陸前，要迅速釋放剩余的燃料，這樣做的目的是 。
【答案】(1) 3:2 C
(2)高
(3) 兩/2/二
(4)防止發生爆炸
【詳解】（1）由二苯甲烷二異氰酸酯的化學式可知，此物質中碳、氫元素的原子個數比為；
二苯甲烷二異氰酸酯中碳、氫、氮、氧元素的質量比為；故質量分數最大的元素是C；
（2）發動機點火管用鎢合金來制作，鎢是熔點最高的金屬，故該合金具有熔點高的性質；
（3）氧化物是兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物，此反應是氫氣和二氧化碳反應生成甲烷和水的過程，故共涉及兩種氧化物；
分析微觀反應示意圖可知，該反應的方程式為；
（4）液氫和液氧在點燃條件下反應生成水，在即將著陸前，要迅速釋放剩余的燃料，這樣做的目的是防止發生爆炸。
12．（2022·江蘇揚州·一模）“感知宇宙奧秘，放飛航天夢想”。中國空間站“天宮課堂”分別于2021年12月9日和2022年3月22日開講，請回答下列問題。
(1)在空間站的建設中使用了鈦和鈦合金。鈦元素在元素周期表中的相關信息如圖1所示。
①鈦元素的相對原子質量是 。
②鈦合金具有許多優良性能，其硬度 （填“大于”或“小于”）金屬鈦的硬度。
③空間站的太陽能電池在充電過程中的能量轉化：太陽能→電能→ 。
(2)如圖2“泡騰片實驗”：航天員將半片泡騰片（含某種酸和碳酸氫鈉）塞入一個藍色水球里，水球里立即產生很多氣泡。
①該氣體的化學式是 。
②碳酸氫鈉俗稱小蘇打，生活中可用作 （舉一例）。
(3)如圖3“太空冰雪’實驗”：實驗中用到了過飽和醋酸鈉溶液，它在太空中形成液體球態，用帶有結晶核的繩子接觸液球，它就會瞬間結冰，變成“冰球”，這個“冰球”其實是“熱球”。
①過飽和醋酸鈉溶液結晶過程 （填“放熱”或“吸熱”）。
②如圖4是醋酸鈉的溶解度曲線，下列說法正確的是 （填字母）。
A．常溫下，醋酸鈉易溶于水
B．40℃時，飽和醋酸鈉溶液的溶質質量分數是65.6%
C．加水能使醋酸鈉溶液從飽和變成不飽和
D．將A點的飽和溶液升溫到60℃，溶質質量分數增大
(4)“在空間站里，氧氣和二氧化碳是怎么循環的呢？”地面分課堂的同學問。空間站中的水、氣整合循環系統利用“薩巴蒂爾反應”，將CO2轉化為H2O，配合氧氣生成系統實現O2的再生，流程如圖5所示。
①在氧氣生成系統中，運用電解水的方法制氧氣，反應的化學方程式為 。
②在薩巴蒂爾反應系統中，發生的反應為，則X的化學式為 。
③在流程圖所示的物質轉化中，進入氧氣生成系統發生電解的水的質量 （填“大于”、“等于”或“小于”）薩巴蒂爾反應系統中生成水的質量。
【答案】(1) 47.87
大于 化學能
(2) CO2 發酵粉（或胃藥）
(3) 吸熱 C
(4) CH4 大于
【分析】本題涉及元素周期表格的信息，合金的性質，鹽的化學性質及溶解度曲線相關問題。
【詳解】（1）①由圖1可知，鈦元素的相對原子質量是47.87g，故填：47.87；
②合金的硬度大于組成它的純金屬，可知鈦合金硬度大于金屬鈦的硬度。故填：大于；
③太陽能電池在充電過程中的能量轉化：太陽能→電能→化學能，故填：化學能。
（2）①碳酸氫鈉與酸反應生成二氧化碳，該氣體是二氧化碳，故填：CO2；
②碳酸氫鈉俗稱小蘇打，生活中可用作發酵粉（或胃藥），故填：發酵粉（或胃藥）；
（3）①用到了過飽和醋酸鈉溶液，它在太空中形成液體球態，用帶有結晶核的繩子接觸液球，它就會瞬間結冰，變成“冰球”，由溶解度曲線可知醋酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，說明過飽和醋酸鈉溶液結晶過程吸熱，溫度降低，溶解度減小，故選填：吸熱；
②A、不知道20℃醋酸鈉的溶解度，不能確定，說法錯誤；
B、由溶解度曲線可知：40℃時，飽和醋酸鈉溶液的溶質質量分數是，說法錯誤；
C、加水能使醋酸鈉溶液從飽和變成不飽和，說法正確；
D、由溶解度曲線可知：將A點的飽和溶液升溫到60℃，溶解度增大，溶質質量分數不變，說法錯誤。
故選C。
（4）①水通電生成氫氣和氧氣，反應的化學方程式為；故填：。
②依據化學方程式等號兩邊原子種類、數目均相等。等號左邊含有1個碳原子、2個氧原子、8個氫原子，等號右邊有4個氫原子和4個氧原子，所以一個X由1個碳原子和4個原子構成，則X的化學式為CH4，故填：CH4；
③如圖5所示，氧氣生成系統全部變為氧氣，而氧氣被航天員部分吸收生成二氧化碳，此時部分氧元素進入二氧化碳中，經過薩巴蒂爾反應系統，生成水，可知進入氧氣生成系統發生電解的水的質量大于薩巴蒂爾反應系統中生成水的質量，故填：大于。
13．（2024·四川廣安·中考真題）2024年5月3日，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射，之后準確進入地月轉移軌道，由此開啟月背“挖寶”之旅。長征五號的推進劑有煤油、液氫、液氧。
回答下列問題：
(1)煤油燃燒會 （填“放出”或“吸收”）熱量。
(2)液氫汽化成氫氣，分子間的間隔 （填“增大”“減小”或“不變”）。
(3)上述推進劑所含的C、H、O三種元素可組成多種酸，任意寫出其中一種酸的化學式 。
(4)嫦娥六號用到了鈦合金、塑料、碳纖維等多種材料，其中塑料屬于 （填“合成材料”或“金屬材料”）。
【答案】(1)放出
(2)增大
(3)H2CO3
(4)合成材料
【詳解】（1）燃料燃燒放出熱量，煤油是由化石燃料石油煉制的一種燃料，所以煤油燃燒會放出熱量。故填：放出。
（2）液氫汽化成氫氣體積變大，是由于氫分子間的間隔增大。故填：增大。
（3）酸的溶液中含有氫離子和酸根離子，不同的酸的溶液中含有相同的氫離子。醋酸溶液中含有氫離子和醋酸根離子，化學式CH3COOH；碳酸溶液中含有氫離子和碳酸根離子，化學式H2CO3。醋酸、碳酸等都是由C、H、O三種元素組成的酸。故填：H2CO3。
（4）鈦合金屬于金屬材料；塑料屬于合成材料；碳纖維屬于復合材料。故填：合成材料。
14．（2013·福建泉州·中考真題）今年6月我國發射的神舟十號飛船，將全面完成載人航天工程相應階段的各項工作。請回答下列問題：
（1）液氫液氧是運載火箭的推進劑，其中氧氣的作用是 。
（2）下列航天食品中，富含蛋白質的是 （填標號）。
a．脫水蔬菜 b．魚肉罐頭 c．凍干水果 d．脫水米飯
（3）鋁合金是制作航天艙外服的材料之一，它屬于 （選填“金屬”、“無機非金屬”）材料。
（4）宇航服可采用氫氧化鋰（LiOH）去除二氧化碳氣體。該反應的化學方程式為：
2LiOH + CO2 = Li2CO3 + X， 則X的化學式為 。
【答案】 助燃 b 金屬 H2O
【詳解】（1）運載火箭中液氧起助燃的作用；
（2）a.脫水蔬菜富含維生素，故錯誤；
b.魚肉罐頭富含蛋白質，故正確；
c.凍干水果富含維生素，故錯誤；
d.脫水米飯富含糖類，故錯誤；
故選b；
（3）鋁合金屬于金屬材料；
（4）由題意知：反應的化學方程式2LiOH+CO2═Li2CO3+X，再根據質量守恒定律的意義，反應前：鋰離子2個、氧原子4個、氫原子2個、碳原子1個；反應后除X外：鋰離子2個、氧原子3個、碳原子1個，可知1個X分子中含有2個氫原子、1個氧原子，故X的化學式為：H2O。
15．（2024·湖北·模擬預測）金屬鈦是重要的航天、航海材料。鈦因其硬度大、熔點高，常溫下不和非金屬、稀酸反應，與人體有很好的“相容性”，被譽為“未來金屬”。由鈦鐵礦(主要成分為鈦酸亞鐵)化學式為(FeTiO3)、焦炭、氯氣等為原料，提取金屬鈦的主要工藝過程如圖：
(1)鈦酸亞鐵(FeTiO3)中鈦元素的化合價為 。
(2)反應②中會生成TiCl4和一種有毒的氧化物氣體，該氣體的化學式為 。
(3)反應③在高溫的條件下進行，其化學方程式為 ；該反應需在氬氣氛圍中進行，氬氣的作用是 。
(4)從反應③獲得的鈦中常含有少量鎂，可向鈦中加入足量的 (填藥品名稱)，充分反應后 (填化學實驗操作)、洗滌、干燥，得到純凈的鈦。
【答案】(1)+4
(2)CO
(3) 作保護氣，防止鎂、鈦被氧化
(4) 稀鹽酸/稀硫酸 過濾
【詳解】（1）化合物中元素化合價之和為零，鈦酸亞鐵(FeTiO3)中Fe顯+2價，O顯-2價，設Ti的化合價為x，則有，解得x=+4，故填：+4。
（2）反應②中TiO2與C、Cl2在高溫下反應，生成TiCl4和一種有毒的氧化物氣體，根據質量守恒定律可知化學反應前后元素種類不變，反應前有鈦、氧、碳、氯元素，反應后生成的TiCl4中只含有鈦、氯元素，則該有毒氣體中一定含有碳、氧元素，由于該有毒氣體是一種氧化物，氧化物是由兩種元素組成且其中一種元素為氧元素的化合物，則該氣體為一氧化碳，化學式為CO。
（3）根據流程圖，反應③是鎂粉還原TiCl4，則TiCl4與鎂粉在高溫條件下反應生成鈦和氯化鎂，化學方程式為：；
氬氣是稀有氣體，化學性質不活潑，而鎂、鈦容易在高溫條件下被氧氣氧化，該反應需在氬氣環境中進行，氬氣的作用是：作保護氣，防止鎂、鈦被氧化。
（4）鎂能與稀酸反應，根據題目信息，鈦常溫下不與非金屬、稀酸反應，從反應③獲得的鈦中常含有少量鎂，故可向鈦中加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，充分反應后經過過濾、洗滌、干燥，得到純凈的鈦。
16．（2024·廣東汕頭·一模）化學與社會、科技、生活息息相關。
(1)“航天點亮夢想”。搭載神舟飛船的火箭常用液氫作燃料，液氫的化學式是 。
A．H2 H2O B．CH4 C．H2 D．NH3
(2)高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型凈水劑。高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為 ，消毒后生成鐵離子的符號為 ，高鐵酸鈉中鐵元素、氧元素的質量比 。
(3)在水中加入洗滌劑可以除去衣物上的油污，這是因為洗滌劑具有 作用。
(4)烹飪時如遇油鍋著火，滅火的措施是 。
【答案】(1)C
(2) +6 Fe3+ 7：8
(3)乳化
(4)蓋上鍋蓋
【詳解】（1）液氫是液態的氫氣，其化學式為H2，故選：C；
（2）高鐵酸鈉中鈉元素顯+1價，氧元素顯-2價，設鐵元素的化合價為x，根據化合物中，正負化合價的代數和為零，可得：（+1）×2+x+（﹣2）×4＝0，解得x＝+6，所以高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為+6價；一個鐵離子帶三個單位的正電荷，則鐵離子的符號為Fe3+；高鐵酸鈉中鐵元素、氧元素的質量比為56：（16×4）＝7：8；
（3）在水中加入洗滌劑可以除去衣物上的油污，這是因為洗滌劑具有乳化作用，能將大的油珠分散成無數細小的液滴隨著水流走；
（4）烹飪時如遇油鍋著火，滅火的措施是蓋上鍋蓋，采用隔絕氧氣的原理來滅火。
17．（2024·江蘇·二模）中國空間站建成國家太空實驗室，標志著我國航天科技水平已處于世界領先地位。中國空間站利用太陽能電池板進行工作,電池板需要用鋁合金加工成的箔片進行密封支撐，鋁合金能加工成箔片是利用了金屬的 （填“導電”“導熱”或“延展”）性。
【答案】延展
【詳解】中國空間站利用太陽能電池板進行工作，電池板需要用鋁合金加工成的箔片進行密封支撐，鋁合金能加工成箔片是利用了金屬的延展性。
18．（2024·吉林·模擬預測）大國重器作為時代的最強音，承載著我國的科技成就，“大國重器必須掌握在自己手里。”請運用所學知識，解決下面小題。

(1)大國重器中的清華力量——國家版本館中央總館，收藏了承載中華文明印記的各類資源。其中有很多用墨汁繪寫的古籍書畫至今沒有褪色，其原因是 。
(2)大國重器中的圓夢航天——大型客機C919，機身采用鋁鋰合金，抗腐蝕性優良，除此之外，還具有的性質是 。
(3)大國重器中的極地科考——雪龍2號，全球首艘雙向破冰極地科考船，能夠在1.5米厚冰環境中破冰航行。從微觀角度分析，海水結成海冰主要是 發生改變。
【答案】(1)常溫下碳的化學性質不活潑
(2)硬度大（或密度小、強度大）
(3)水分子之間的間隔
【詳解】（1）碳單質化學性質較穩定，所以用墨汁繪寫的古籍書畫至今沒有褪色。故填常溫下碳的化學性質不活潑；
（2）金屬形成合金后，熔沸點降低，硬度增大且抗腐蝕、抗磨損性能提升。且鋁鋰合金能夠用做飛機機身，說明其還具有密度較小、強度高等特點；
（3）水結冰時，水分子自身沒有改變，水分子間間隔變小。故填水分子之間的間隔；
19．（2024·新疆阿克蘇·三模）我國航天科技水平已處于世界領先地位。航空航天科學研究涉及許多化學知識。
(1)航天員每天的食品要確保營養均衡。青菜為航天員提供的主要營養素是 。
(2)長期駐留空間站會導致航天員肌肉萎縮、骨密度降低，可在航天食品中添加含 元素的藥品預防骨質疏松。
(3)太空中、應及時補充宇航員吸入的氧氣，說明氧氣具有的用途是 。在空間站中一部分氧氣是利用太陽能電池板提供的電能，通過電解水制備的，反應的化學方程式是 ，此反應的基本反應類型為 。此外，還有一部分氧氣是儲存在加壓氧氣罐中從地球上運送到空間站的。氧氣加壓儲存過程的微觀實質是 。
(4)神舟十三號載人飛船座艙通過專用風機將座艙空氣引入凈化罐，利用無水氫氧化鋰（）吸收二氧化碳，凈化后的空氣再重流回座艙。、均可吸收，相同條件下，不同吸收劑吸收的最大質量關系如圖所示，由圖可知，選用作吸收劑的原因是 。
【答案】(1)維生素
(2)鈣/Ca
(3) 供給呼吸 分解反應 分子間有間隔，在加壓的條件下，分子間的間隔變小
(4)等質量的LiOH、NaOH，LiOH吸收CO2的質量大
【詳解】（1）青菜為航天員提供的主要營養素是維生素；
（2）缺鈣會導致骨質疏松，長期駐留空間站會導致航天員肌肉萎縮、骨密度降低，可在航天食品中添加含鈣元素的藥品預防骨質疏松；
（3）太空中、應及時補充宇航員吸入的氧氣，說明氧氣具有供給呼吸的用途；
水通電分解生成氫氣和氧氣，化學方程式是：，此反應是一種物質生成兩種物質，符合“一變多”的特點，屬于分解反應；
氧氣加壓儲存過程，是因為分子間有間隔，在加壓的條件下，分子間的間隔變小；
（4）由圖可知，等質量的LiOH、NaOH，LiOH吸收CO2的質量大于NaOH，所以選用 LiOH 作吸收劑。
20．（2023·四川宜賓·一模）閱讀下面科普短文。
2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，飛行乘組在軌駐留長達6個月時間，這也是我國迄今為止時間最長的一次載人飛行。為了保障航天員的生命健康，科學家們精心研制出最新的環境控制和生命保障系統。從載人航天的發展歷史來看，空間站環境控制和生命保障系統一般可劃分為四種類型：開式系統、改進型開式系統、半閉式系統、閉式系統。
開式系統：航天員的代謝產物不作回收再生，而是拋出艙外或封閉起來帶回地面，消耗性物質通過天地往返運輸系統的周期性輸送和補給來保障。如：早期的美國的載人飛船和航天飛機采用液態超臨界壓力儲存氧氣供航天員呼吸，航天員呼出的二氧化碳由消耗性氫氧化鋰吸收；前蘇聯的載人航天器上則采用超氧化物吸收二氧化碳并同時放出氧氣，使用氫氧化鋰來調整吸收二氧化碳和產生氧氣的比例關系。
我國目前采用的是半閉式系統：在改進型開式系統的基礎上進一步加以改進，使水和氧形成閉合回路，使系統無需補給這些消耗性物質，僅供應含水食物和補給艙體泄漏損失所消耗的氣體。系統的主要構成如圖．
載人航天取得優異成績的基礎上，我國探月工程也實現“六戰六捷”。未來還將探索在月球建設基地的可能，其中一個前提就是在月球上大規模制造，在月球上可以電解熔觸月壤（含、FeO、CaO、等）制造氧氣。
請回答下列問題：
(1)月壤中含有的CaO也可用于作干燥劑，是因為 （寫化學方程式）。
(2)下列說法正確的是______。
A．我國在宇宙探索的多個領域取得輝煌成就
B．半閉式系統需要周期性輸送和補給消耗性物質
C．電解月壤制造氧氣為建設月球基地提供了可能
D．水電解系統發生主要反應的化學方程式是：
(3)已知氫氧化鋰（LiOH）的化學性質與氫氧化鈉相似，請寫出氫氧化鋰吸收二氧化碳的化學方程式 。
(4)①二氧化碳收集系統：二氧化碳的吸附劑可以采用分子篩或固態胺。其中分子篩表面布滿孔洞，類似于初中化學實驗室常用的 （填物質名稱）的結構。
②薩巴蒂爾反應系統：系統的核心部件是薩巴蒂爾反應器。氣體在薩巴蒂爾反應器內570～580K的溫度下，以及釘催化劑的作用下反應。試寫出薩巴蒂爾反應器中發生反應的化學方程式 。
【答案】(1)
(2)AC
(3)
(4) 活性炭
【詳解】（1）氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，反應的化學方程式為，故氧化鈣能做干燥劑，故填：；
（2）A、我國在宇宙探索的多個領域取得輝煌成就，故A正確；
B、半閉式系統，在改進型開式系統的基礎上進一步加以改進，使水和氧形成閉合回路，使系統無需補給這些消耗性物質，故B錯誤；
C、電解月壤制造氧氣為建設月球基地提供了可能，故C正確；
D、水電解系統發生主要反應為水在電解條件下生成氫氣和氧氣，反應的化學方程式為，故D錯誤。
故選AC；
（3）已知氫氧化鋰(LiOH)的化學性質與氫氧化鈉相似，則氫氧化鋰吸收二氧化碳生成碳酸鋰和水，反應的化學方程式為，故填：；
（4）①二氧化碳收集系統中的分子篩表面布滿孔穴，結構類似于活性炭，具有吸附作用，故填：活性炭；
②巴蒂爾反應系統：系統的核心部件是薩巴蒂爾反應器。二氧化碳和氫氣在薩巴蒂爾反應器內570~580K的溫度下，以及釘催化劑的作用下反應生成甲烷和水，反應的化學方程式為，故填：。

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