Question

【題目】2018年12月8日，搭載著“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器的“長征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭發(fā)射成功。

（1）“長征三號(hào)乙”火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在焊接時(shí)需要使用氬弧焊。氬弧焊（如圖）是在氬氣保護(hù)下，通過在鎢電極與焊件間產(chǎn)生的高壓電弧放熱，熔化焊絲或焊件的一種焊接技術(shù)。

①用氬氣作保護(hù)氣，是因?yàn)闅鍤獾幕瘜W(xué)性質(zhì)________，金屬鎢作電極是利用了金屬鎢的導(dǎo)電性和____。

②如果在沒有保護(hù)氣的情況下焊接金屬，可能導(dǎo)致焊接不牢，原因是______。

（2）“長征三號(hào)乙”的第一、二子級(jí)火箭用偏二甲肼（）和四氧化二氮（）做推進(jìn)劑，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，則X的化學(xué)式是________。

（3）“嫦娥四號(hào)”光伏發(fā)電板的主要構(gòu)成材料是硅，單質(zhì)硅由石英固體（）和碳在高溫下反應(yīng)制得，同時(shí)產(chǎn)生一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。

（4）“長征三號(hào)乙”的第三子級(jí)火箭采用液氫、液氧做推進(jìn)劑，實(shí)驗(yàn)室可采用電解水得到氫氣和氧氣，氫氣在與直流電源______ 相連的電極上產(chǎn)生，氫能是未來最理想的能源，但目前應(yīng)用并不廣泛的原因是_____ （答一條即可）。

Answer 1

【答案】很不活潑 熔點(diǎn)高 金屬和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化物 CO2 負(fù)極 制取成本高

【解析】

（1）①氬氣屬于惰性氣體，用作保護(hù)氣，主要利用其化學(xué)性質(zhì)很不活潑性質(zhì)，可以防止氧化的發(fā)生，起到保護(hù)作用；鎢作為電極，經(jīng)過電路傳輸，使鎢絲溫度升高，將熱量傳遞到焊絲上，使焊絲熔化起到焊接的目的，而鎢無法被熔化，充分利用了鎢熔點(diǎn)高的性質(zhì)；

②金屬焊絲熔化后，在沒有保護(hù)氣的情況下，金屬會(huì)與氧氣反應(yīng)生成氧化物，與金屬單質(zhì)的性質(zhì)不同，從而使焊接不牢固；

（2）反應(yīng)前含有碳原子個(gè)數(shù)為2個(gè)，氫原子個(gè)數(shù)為8個(gè)，氮原子個(gè)數(shù)為6個(gè)，氧原子個(gè)數(shù)為8個(gè)，反應(yīng)后目前有6個(gè)氮原子，8個(gè)氫原子和4個(gè)氧原子，剩余2個(gè)碳原子和4個(gè)氧原子，而剩余X系數(shù)為2，所以將剩余的碳原子與氧原子提出公因數(shù)2之后，碳與氧組合為化合物CO2，所以X為CO2；

（3）反應(yīng)物為二氧化硅和碳，生成物為硅和一種可燃?xì)怏w，反應(yīng)前含有碳、氧、硅三種元素，反應(yīng)后現(xiàn)有硅元素，剩余碳和氧元素組成的可燃?xì)怏w則為一氧化碳，所以是碳與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅和一氧化碳，化學(xué)方程式為；

（4）根據(jù)水電解實(shí)驗(yàn)可知，氫氣是在負(fù)極電解生成，所以氫氣生成時(shí)是與直流電源的負(fù)極相連；而水電解制取氫氣，需要耗費(fèi)大量的電能，電能轉(zhuǎn)化效率不高，導(dǎo)致由于其制取成本較高，導(dǎo)致其無法大規(guī)模推廣。