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13. 提升题▶我国航天科技水平总体已居于世界前列。航空航天科学研究涉及许多化学知识。
(1)航天员每天的食品要确保营养均衡。青菜为航天员提供的主要营养物质是。长期驻留空间站会导致航天员肌肉萎缩、骨密度降低，可在航天食品中添加富含元素的保健品预防骨质疏松。
(2)太空中应及时补充航天员吸入的氧气。空间站中一部分氧气是通过电解水制备的，反应的化学方程式是，此反应的基本反应类型为。此外，还有一部分氧气是通过加压氧气罐从地球上运送到空间站的。氧气加压储存过程的微观实质是。
(3)中国空间站采用柔性太阳翼为航天器在轨运行提供动力，柔性太阳翼将转化为电能。空间站的建造使用了大量的钛合金，是因其具有(写一点)的特点。
(4)“长征2F”型火箭使用的推进剂
为偏二甲肼($\ce{C_{2}H_{8}N_{2}}$)和四氧化二氮($\ce{N_{2}O_{4}}$)。偏二甲肼与四氧化二氮反应的化学方程式为
$\ce{C_{2}H_{8}N_{2} + 2N_{2}O_{4} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO_{2}↑ + 3N_{2}↑ + 4X}$，则X的化学式为。
(1)航天员每天的食品要确保营养均衡。青菜为航天员提供的主要营养物质是。长期驻留空间站会导致航天员肌肉萎缩、骨密度降低，可在航天食品中添加富含元素的保健品预防骨质疏松。
(2)太空中应及时补充航天员吸入的氧气。空间站中一部分氧气是通过电解水制备的，反应的化学方程式是，此反应的基本反应类型为。此外，还有一部分氧气是通过加压氧气罐从地球上运送到空间站的。氧气加压储存过程的微观实质是。
(3)中国空间站采用柔性太阳翼为航天器在轨运行提供动力，柔性太阳翼将转化为电能。空间站的建造使用了大量的钛合金，是因其具有(写一点)的特点。
(4)“长征2F”型火箭使用的推进剂
为偏二甲肼($\ce{C_{2}H_{8}N_{2}}$)和四氧化二氮($\ce{N_{2}O_{4}}$)。偏二甲肼与四氧化二氮反应的化学方程式为
$\ce{C_{2}H_{8}N_{2} + 2N_{2}O_{4} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO_{2}↑ + 3N_{2}↑ + 4X}$，则X的化学式为。
答案
解：
(1) 维生素；钙(或Ca)
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow }$；分解反应；加压后氧分子之间的间隔变小
(3) 太阳能(或光能)；耐腐蚀(或密度小、强度高等，合理即可)
(4) $\ce{H_{2}O}$
(1) 维生素；钙(或Ca)
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow }$；分解反应；加压后氧分子之间的间隔变小
(3) 太阳能(或光能)；耐腐蚀(或密度小、强度高等，合理即可)
(4) $\ce{H_{2}O}$
解析
【分析】
本题结合航天科技考查化学核心基础知识，分小问逐一思考：(1) 回忆六大营养素的食物来源，蔬菜主要提供维生素；预防骨质疏松需补充钙元素，对应填空。(2) 电解水的反应原理，书写方程式需注意条件和气体符号；根据“一变多”判断反应类型；气体加压储存的微观本质是分子间隔变化。(3) 太阳翼的能量转化类型，钛合金的特性。(4) 利用质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，计算确定X的化学式。
【解析】
(1) 青菜属于蔬菜，富含维生素，因此为航天员提供的主要营养物质是维生素；钙元素可预防骨质疏松，故填钙（或Ca）。
(2) 水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow }$；该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应；氧气加压储存时，压强增大，氧分子之间的间隔变小，因此能压缩储存。
(3) 柔性太阳翼将太阳能（或光能）转化为电能；钛合金具有耐腐蚀（或密度小、强度高等）的特点，适合用于空间站建造。
(4) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前原子总数：C：2，H：8，N：6，O：8；反应后已知原子：C：2，N：6，O：4，因此4个X分子含8个H原子和4个O原子，每个X分子含2个H原子和1个O原子，故X的化学式为$\ce{H_{2}O}$。
【答案】
(1) 维生素；钙(或Ca)
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow }$；分解反应；加压后氧分子之间的间隔变小
(3) 太阳能(或光能)；耐腐蚀(或密度小、强度高等，合理即可)
(4) $\ce{H_{2}O}$
【知识点】
六大营养素、质量守恒定律、化学方程式书写
【点评】
本题以航天科技为背景，将化学基础知识与实际应用结合，考查学生对核心知识点的掌握，题目难度适中，注重知识的迁移应用，体现化学学科的实用性。
【难度系数】
0.6
本题结合航天科技考查化学核心基础知识，分小问逐一思考：(1) 回忆六大营养素的食物来源，蔬菜主要提供维生素；预防骨质疏松需补充钙元素，对应填空。(2) 电解水的反应原理，书写方程式需注意条件和气体符号；根据“一变多”判断反应类型；气体加压储存的微观本质是分子间隔变化。(3) 太阳翼的能量转化类型，钛合金的特性。(4) 利用质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，计算确定X的化学式。
【解析】
(1) 青菜属于蔬菜，富含维生素，因此为航天员提供的主要营养物质是维生素；钙元素可预防骨质疏松，故填钙（或Ca）。
(2) 水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow }$；该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应；氧气加压储存时，压强增大，氧分子之间的间隔变小，因此能压缩储存。
(3) 柔性太阳翼将太阳能（或光能）转化为电能；钛合金具有耐腐蚀（或密度小、强度高等）的特点，适合用于空间站建造。
(4) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前原子总数：C：2，H：8，N：6，O：8；反应后已知原子：C：2，N：6，O：4，因此4个X分子含8个H原子和4个O原子，每个X分子含2个H原子和1个O原子，故X的化学式为$\ce{H_{2}O}$。
【答案】
(1) 维生素；钙(或Ca)
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow }$；分解反应；加压后氧分子之间的间隔变小
(3) 太阳能(或光能)；耐腐蚀(或密度小、强度高等，合理即可)
(4) $\ce{H_{2}O}$
【知识点】
六大营养素、质量守恒定律、化学方程式书写
【点评】
本题以航天科技为背景，将化学基础知识与实际应用结合，考查学生对核心知识点的掌握，题目难度适中，注重知识的迁移应用，体现化学学科的实用性。
【难度系数】
0.6
14. 提升题 农作物秸秆综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约及农业经济可持续发展意义重大。
（1）秸秆的主要成分是纤维素$\ce{[(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}]}$。纤维素分子中C、H、O原子个数比为。
（2）发电厂将秸秆粉碎压缩成颗粒，作为发电燃料。秸秆在空气中不完全燃烧会产生气体，该气体与血液中的血红蛋白结合会引起中毒。
（3）利用秸秆生产乙醇，再将乙醇加入汽油中可制成乙醇汽油。这样做的优点在于
。
（4）以秸秆为原料可生产出可降解塑料餐盒，该塑料属于（填“合成”或“复合”）材料。
（5）以秸秆、粪便等为原料，在沼气池内发酵可产生甲烷。甲烷在一定条件下与水反应，可制备合成气（主要成分是一氧化碳和氢气）。该反应的化学方程式为。
（1）秸秆的主要成分是纤维素$\ce{[(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}]}$。纤维素分子中C、H、O原子个数比为。
（2）发电厂将秸秆粉碎压缩成颗粒，作为发电燃料。秸秆在空气中不完全燃烧会产生气体，该气体与血液中的血红蛋白结合会引起中毒。
（3）利用秸秆生产乙醇，再将乙醇加入汽油中可制成乙醇汽油。这样做的优点在于
。
（4）以秸秆为原料可生产出可降解塑料餐盒，该塑料属于（填“合成”或“复合”）材料。
（5）以秸秆、粪便等为原料，在沼气池内发酵可产生甲烷。甲烷在一定条件下与水反应，可制备合成气（主要成分是一氧化碳和氢气）。该反应的化学方程式为。
答案
解：
(1) $6:10:5$
(2) 一氧化碳（或$\ce{CO}$）
(3) 节约石油资源，减少汽车尾气污染物的排放（合理即可）
(4) 合成
(5) $\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$
(1) $6:10:5$
(2) 一氧化碳（或$\ce{CO}$）
(3) 节约石油资源，减少汽车尾气污染物的排放（合理即可）
(4) 合成
(5) $\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$
解析
【分析】
本题围绕农作物秸秆的综合利用设置小题，需结合化学基础知识逐一分析：
（1）根据纤维素的化学式提取各元素原子个数，直接计算原子个数比；
（2）回忆含碳物质不完全燃烧的产物，结合其毒性判断；
（3）从能源节约和环境保护角度分析乙醇汽油的优点；
（4）明确塑料的材料类别，区分合成材料与复合材料；
（5）根据反应物、生成物及反应条件，书写并配平化学方程式。
【解析】
（1）纤维素的化学式为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$，每个结构单元中C、H、O原子个数分别为6、10、5，因此原子个数比为$6:10:5$；
（2）含碳物质不完全燃烧会产生一氧化碳（$\ce{CO}$），一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合，导致人体中毒；
（3）乙醇属于可再生能源，使用乙醇汽油可节约石油资源，且乙醇燃烧更充分，能减少汽车尾气中污染物的排放；
（4）可降解塑料是人工合成的有机高分子材料，属于合成材料；
（5）甲烷与水在一定条件下反应，生成一氧化碳和氢气，根据原子守恒配平化学方程式为$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$。
【答案】
(1) $6:10:5$
(2) 一氧化碳（或$\ce{CO}$）
(3) 节约石油资源，减少汽车尾气污染物的排放（合理即可）
(4) 合成
(5) $\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$
【知识点】
化学式的意义、一氧化碳的性质、化学方程式书写
【点评】
本题以秸秆综合利用为背景，融合化学与能源、环境、材料的知识，既考查基础化学概念，又联系实际应用，体现化学的实用性。
【难度系数】
0.6
本题围绕农作物秸秆的综合利用设置小题，需结合化学基础知识逐一分析：
（1）根据纤维素的化学式提取各元素原子个数，直接计算原子个数比；
（2）回忆含碳物质不完全燃烧的产物，结合其毒性判断；
（3）从能源节约和环境保护角度分析乙醇汽油的优点；
（4）明确塑料的材料类别，区分合成材料与复合材料；
（5）根据反应物、生成物及反应条件，书写并配平化学方程式。
【解析】
（1）纤维素的化学式为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$，每个结构单元中C、H、O原子个数分别为6、10、5，因此原子个数比为$6:10:5$；
（2）含碳物质不完全燃烧会产生一氧化碳（$\ce{CO}$），一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合，导致人体中毒；
（3）乙醇属于可再生能源，使用乙醇汽油可节约石油资源，且乙醇燃烧更充分，能减少汽车尾气中污染物的排放；
（4）可降解塑料是人工合成的有机高分子材料，属于合成材料；
（5）甲烷与水在一定条件下反应，生成一氧化碳和氢气，根据原子守恒配平化学方程式为$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$。
【答案】
(1) $6:10:5$
(2) 一氧化碳（或$\ce{CO}$）
(3) 节约石油资源，减少汽车尾气污染物的排放（合理即可）
(4) 合成
(5) $\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO + 3H_{2}}$
【知识点】
化学式的意义、一氧化碳的性质、化学方程式书写
【点评】
本题以秸秆综合利用为背景，融合化学与能源、环境、材料的知识，既考查基础化学概念，又联系实际应用，体现化学的实用性。
【难度系数】
0.6
