12. (5分)中华优秀传统文化、中国前沿科技中蕴含着丰富的化学知识。
(1)毛笔笔杆常用竹管制作。竹管的主要成分为纤维素，化学式为$(C_6H_{10}O_5)_n$，纤维素由种元素组成。
(2)《丹经》中记载用硝石、硫黄、炭化的皂角经“伏火法”制成火药，其爆炸发生反应的化学方程式是$2KNO_3 + 3C + S \stackrel{点燃}{=\!=\!=} K_2S + 3X \uparrow + N_2 \uparrow$，则X为。
(3)“长征五号”大推力运载火箭助力我国“天宫”空间站建设。该火箭助推器使用煤油(含$C_{11}H_{24}$、$C_{12}H_{26}$、$C_{13}H_{28}$等分子)作燃料，液氧作助燃剂。工业上利用石油中各成分的沸点不同，生产制备煤油，该生产过程发生的是(选填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)“天舟”系列货运飞船换装了以$LiFePO_4$作正极材料的新型锂电池，用到的$LiFePO_4$ (选填“属于”或“不属于”)氧化物。
(5)空间站建设中，钛和钛合金以其优良的性能而得到普遍应用。钛是用铝粉与二氧化钛($TiO_2$)在高温条件下发生反应制得的，同时生成氧化铝，写出该反应的化学方程式：。

12.(1)三(或3)
(2)$\ce{CO_{2}}$
(3)物理变化
(4)不属于
(5)$\ce{4Al + 3TiO_{2}\xlongequal{高温}3Ti + 2Al_{2}O_{3}}$

【分析】
本题围绕化学基础知识展开，各小问解题思路如下：
1. 第(1)问：根据化学式判断元素种类，只需统计纤维素化学式中不同元素符号的数量，即可确定元素种类。
2. 第(2)问：依据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，计算反应前后各原子的总数，推导未知物X的化学式。
3. 第(3)问：区分物理变化与化学变化的关键是有无新物质生成，利用沸点不同分离石油成分的过程无新物质生成，据此判断变化类型。
4. 第(4)问：根据氧化物的定义（由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物），分析$LiFePO_4$的元素组成，判断是否属于氧化物。
5. 第(5)问：明确反应物、生成物及反应条件，结合化学方程式的配平原则，写出正确的化学方程式。
【解析】
1. 第(1)问：纤维素的化学式为$(C_6H_{10}O_5)_n$，含C、H、O三种元素，故答案为3。
2. 第(2)问：根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前原子总数：K：2，N：2，O：6，C：3，S：1；反应后已知产物$K_2S$（含K：2、S：1）、$N_2$（含N：2），剩余原子为C：3、O：6，对应3个X，故每个X含1个C和2个O，化学式为$CO_2$。
3. 第(3)问：工业上利用石油各成分沸点不同分离煤油，该过程无新物质生成，属于物理变化。
4. 第(4)问：氧化物由两种元素组成且含O元素，$LiFePO_4$含Li、Fe、P、O四种元素，不符合氧化物定义，故不属于氧化物。
5. 第(5)问：反应物为Al和$TiO_2$，生成物为Ti和$Al_2O_3$，反应条件为高温。配平后化学方程式为：$4Al + 3TiO_2 \stackrel{高温}{=\!=\!=} 3Ti + 2Al_2O_3$。
【答案】
(1)三(或3)
(2)$\ce{CO_{2}}$
(3)物理变化
(4)不属于
(5)$\ce{4Al + 3TiO_{2}\xlongequal{高温}3Ti + 2Al_{2}O_{3}}$
【知识点】
元素组成、质量守恒定律、化学方程式书写
【点评】
本题结合中华优秀传统文化与前沿科技，考查化学核心基础知识点，涵盖元素判断、质量守恒应用、物质变化类型、氧化物概念及化学方程式书写，注重知识的实际应用，难度适中，适合巩固基础。
【难度系数】
0.6

13.(4分)(1)在生物体内存在少量一氧化氮，它有扩张血管和增强记忆力的功能。一氧化氮是工业制取硝酸的中间产物，生成一氧化氮的化学方程式为$4NH_3 + 5O_2 \xlongequal{催化剂} 4NO + 6X$，则X的化学式是。
(2)我国自行设计和制造的“长征三号”火箭用液氧和液氢作推进剂，点火时发生反应的化学方程式是。
(3)为了适应火车提速，某条铁路线上原有的短轨已全部更换为超长轨。工程技术人员常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成氧化铝和铁来焊接铁轨间的缝隙，化学方程式是。
(4)饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱。空运观赏鱼时必须密封，为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙(化学式$CaO_2$)，过氧化钙与水反应生成的是氢氧化钙和氧气。写出过氧化钙与水反应的化学方程式：。

13.(1)$\ce{H_{2}O}$
(2)$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
(3)$\ce{2Al + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + Al_{2}O_{3}}$
(4)$\ce{2CaO_{2} + 2H_{2}O = 2Ca(OH)_{2} + O_{2}\uparrow}$

【分析】
本题主要考查质量守恒定律的应用及化学方程式的书写，解题思路如下：
1. 第(1)题：依据化学反应前后原子的种类、数目不变，计算未知物X的化学式；
2. 第(2)(3)(4)题：根据题目给出的反应物、生成物及反应条件，结合化学方程式的书写规则（配平、标注反应条件和气体符号）写出对应化学方程式。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前N原子4个、H原子12个、O原子10个；反应后4NO中含N原子4个、O原子4个，因此6个X分子共含H原子12个、O原子6个，即每个X分子由2个H原子和1个O原子构成，故X为$\ce{H_{2}O}$。
(2) 液氢（$\ce{H_{2}}$）和液氧（$\ce{O_{2}}$）在点燃条件下反应生成水，配平后化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$。
(3) 铝（$\ce{Al}$）和氧化铁（$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）在高温条件下反应生成铁（$\ce{Fe}$）和氧化铝（$\ce{Al_{2}O_{3}}$），配平后化学方程式为$\ce{2Al + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + Al_{2}O_{3}}$。
(4) 过氧化钙（$\ce{CaO_{2}}$）与水（$\ce{H_{2}O}$）反应生成氢氧化钙（$\ce{Ca(OH)_{2}}$）和氧气（$\ce{O_{2}}$），配平并标注气体符号后，化学方程式为$\ce{2CaO_{2} + 2H_{2}O = 2Ca(OH)_{2} + O_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}O}$
(2) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
(3) $\ce{2Al + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + Al_{2}O_{3}}$
(4) $\ce{2CaO_{2} + 2H_{2}O = 2Ca(OH)_{2} + O_{2}\uparrow}$
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式的书写
【点评】
本题为初中化学基础题，核心考察质量守恒定律的应用和化学方程式的正确书写，是化学学习的必备基础知识点，学生掌握相关规则即可顺利解答。
【难度系数】
0.7