Question

8．2013年12月14日21時11分，嫦娥三號成功著陸于月球表面，開始對月球進行勘探，這標志著我國成為世界上第三個具有地外天體軟著陸和巡視探測技術(shù)的國家．
（1）嫦娥三號的著陸器以液氫、液氧做推進劑．工業(yè)上制取氧氣、氫氣方法有：
①分離液態(tài)空氣法制氧氣：是利用空氣中各成分的沸點不同進行分離的；
②水電解法制氫氣：可在水電解器的兩極上分別制得氫氣和氧氣，氫氣在與電源負極相連的電極上產(chǎn)生；
③水煤氣法制氫氣：用焦炭（主要成分是碳單質(zhì)）為原料與水蒸氣在高溫時反應(yīng)制得H₂和CO₂．反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂+2H₂，這個反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是水；
④氫能是理想的能源，但從上述兩種制法看，還不能廣泛使用的原因是制取氫氣需要消耗大量的能源．
（2）“嫦娥”和“玉兔”的“身體”表面覆蓋著用有機材料聚酰亞胺加入金或銀制成的薄膜，具有極好的隔熱性能，加入金或銀的聚酰亞胺薄膜屬于復(fù)合材料．
（3）“玉兔”在月球巖石中發(fā)現(xiàn)了鐵橄欖石（主要成分是Fe₂SiO₄），還在月球物質(zhì)中捕獲到來自太陽風(fēng)的Ar-36、Ar-38．
①鐵橄欖石中鐵元素的化合價是+2．
②Ar-36與Ar-38在原子構(gòu)成微粒上的不同點是中子數(shù)不同．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)工業(yè)制取氧氣的原理來分析；②根據(jù)電解水的實驗現(xiàn)象來分析；③根據(jù)題干信息來書寫化學(xué)方程式，根據(jù)化合價的改變情況來分析被還原的物質(zhì)；④根據(jù)氫氣的來源和氫氣的性質(zhì)來分析；
（2）根據(jù)材料的分類來分析解答；
（3）根據(jù)化合價以及同種原子中的中子數(shù)可能不同來分析．

解答 解：（1）①分離液態(tài)空氣法是根據(jù)組成空氣的各成分的沸點不同加以分離的方法；
②根據(jù)“正氧負氫、氫二氧一”進行分析可知，連接電源負極的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的是氫氣；
③根據(jù)題干信息可知，該反應(yīng)的反應(yīng)物是碳和水蒸氣，生成物是二氧化碳和氫氣，條件是高溫，來書寫方程式；氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子被還原，所含元素化合價降低，還原劑失電子被氧化，所含元素化合價升高，由此判斷被還原的物質(zhì)是水；
④因制取氫氣是利用水分解得到，但水的分解一般需要電解，則制取成本高；因現(xiàn)在正尋找能使水分解的催化劑或利用太陽能使水分解，從而節(jié)約能源，則高效、經(jīng)濟的制氫方法還在研究之中；因氫氣是氣體，氫氣難儲存，正在尋找儲存氫的材料，則高效、價廉的貯氫材料還在研究之中；
（2）金或銀屬于金屬材料，聚酰亞胺屬于有機合成材料，二者符合而成的材料屬于復(fù)合材料；
（3）①在Fe₂SiO₄中，硅元素顯+4價，氧元素顯-2價，設(shè)鐵元素的化合價為x，則
2x+（+4）+（-2）×4=0
x=+2；
②同種元素的原子質(zhì)子數(shù)相同，而相對原子質(zhì)量=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，所以相對原子質(zhì)量不同的原因是中子數(shù)不同．
故答案為：
（1）①沸點；②負；③C+2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂+2H₂；水；④制取氫氣需要消耗大量的能源；
（2）復(fù)合；
（3）①+2；②中子數(shù)不同

點評 本題考查的知識點較多，只要掌握相關(guān)知識就能順利解答．