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7. 化学为航空航天领域的发展提供了强有力的支撑。回答下列问题。
(1)神舟系列飞船使用了大量镁合金，镁在氧气中燃烧的化学方程式为
(2)空间站通过电解水获得氧气，该反应的化学方程式为
(3)“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。请配平工业上制取碳化硅的化学反应方程式：
(4)空间站废气处理系统保障着航天员的生命安全。用氢氧化锂吸收呼出的二氧化碳，生成碳酸锂和水，反应的化学方程式为
(1)神舟系列飞船使用了大量镁合金，镁在氧气中燃烧的化学方程式为
$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
。(2)空间站通过电解水获得氧气，该反应的化学方程式为
$\ce{2H_{2}O\xlongequal{电解} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$
。(3)“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。请配平工业上制取碳化硅的化学反应方程式：
1
SiO₂ + 3
C $\stackrel{高温}{=\!=\!=}$ 1
SiC + 2
CO↑。(4)空间站废气处理系统保障着航天员的生命安全。用氢氧化锂吸收呼出的二氧化碳，生成碳酸锂和水，反应的化学方程式为
$\ce{2LiOH + CO_{2} = Li_{2}CO_{3} + H_{2}O}$
。答案
7. (1) $\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{电解} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$
(3) 1 3 1 2
(4) $\ce{2LiOH + CO_{2} = Li_{2}CO_{3} + H_{2}O}$
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{电解} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$
(3) 1 3 1 2
(4) $\ce{2LiOH + CO_{2} = Li_{2}CO_{3} + H_{2}O}$
解析
【分析】
本题围绕航空航天领域的化学应用，考查常见化学反应的化学方程式书写与配平。解题思路如下：
1. 镁在氧气中燃烧：先确定反应物为Mg和O₂，反应条件是点燃，生成物为MgO，再根据质量守恒定律配平原子数目，得到正确方程式。
2. 电解水：反应物为H₂O，反应条件为电解，生成物为H₂和O₂，配平时需注意气体生成物标注“↑”。
3. 配平SiO₂与C的反应：利用原子守恒，先确定Si原子的数目，再通过O原子数目确定CO的系数，最后得出C的系数，完成配平。
4. 氢氧化锂吸收二氧化碳：类比碱与酸性氧化物的反应规律，结合原子守恒配平，保证各原子数目反应前后相等。
【解析】
(1) 镁在氧气中燃烧，反应物为镁（Mg）和氧气（O₂），反应条件为点燃，生成物为氧化镁（MgO）。根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，配平后化学方程式为：$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$。
(2) 电解水时，反应物为水（H₂O），反应条件为电解，生成物为氢气（H₂）和氧气（O₂）。配平后，气体生成物标注“↑”，化学方程式为：$\ce{2H_{2}O\xlongequal{电解} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$。
(3) 配平反应$\ce{SiO_{2} + C\xlongequal{高温} SiC + CO↑}$：根据原子守恒，Si原子左右各1个，故$\ce{SiO_{2}}$和$\ce{SiC}$系数均为1；O原子左边有2个，故$\ce{CO}$系数为2；C原子右边共1（SiC）+2（CO）=3个，故C系数为3，配平结果为：$\ce{1 SiO_{2} + 3 C\xlongequal{高温} 1 SiC + 2 CO↑}$。
(4) 氢氧化锂（LiOH）与二氧化碳（CO₂）反应，生成碳酸锂（Li₂CO₃）和水（H₂O）。类比氢氧化钠与二氧化碳的反应，结合原子守恒：Li原子左边需2个，故LiOH系数为2，配平后化学方程式为：$\ce{2LiOH + CO_{2} = Li_{2}CO_{3} + H_{2}O}$。
【答案】
(1) $\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{电解} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$
(3) 1 3 1 2
(4) $\ce{2LiOH + CO_{2} = Li_{2}CO_{3} + H_{2}O}$
【知识点】
化学方程式书写、化学方程式配平
【点评】
本题结合航空航天领域的化学应用，考查基础化学反应的方程式书写与配平，需掌握反应的反应物、生成物及反应条件，运用质量守恒定律完成配平，题型基础，贴近实际应用。
【难度系数】
0.5
本题围绕航空航天领域的化学应用，考查常见化学反应的化学方程式书写与配平。解题思路如下：
1. 镁在氧气中燃烧：先确定反应物为Mg和O₂，反应条件是点燃，生成物为MgO，再根据质量守恒定律配平原子数目，得到正确方程式。
2. 电解水：反应物为H₂O，反应条件为电解，生成物为H₂和O₂，配平时需注意气体生成物标注“↑”。
3. 配平SiO₂与C的反应：利用原子守恒，先确定Si原子的数目，再通过O原子数目确定CO的系数，最后得出C的系数，完成配平。
4. 氢氧化锂吸收二氧化碳：类比碱与酸性氧化物的反应规律，结合原子守恒配平，保证各原子数目反应前后相等。
【解析】
(1) 镁在氧气中燃烧，反应物为镁（Mg）和氧气（O₂），反应条件为点燃，生成物为氧化镁（MgO）。根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，配平后化学方程式为：$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$。
(2) 电解水时，反应物为水（H₂O），反应条件为电解，生成物为氢气（H₂）和氧气（O₂）。配平后，气体生成物标注“↑”，化学方程式为：$\ce{2H_{2}O\xlongequal{电解} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$。
(3) 配平反应$\ce{SiO_{2} + C\xlongequal{高温} SiC + CO↑}$：根据原子守恒，Si原子左右各1个，故$\ce{SiO_{2}}$和$\ce{SiC}$系数均为1；O原子左边有2个，故$\ce{CO}$系数为2；C原子右边共1（SiC）+2（CO）=3个，故C系数为3，配平结果为：$\ce{1 SiO_{2} + 3 C\xlongequal{高温} 1 SiC + 2 CO↑}$。
(4) 氢氧化锂（LiOH）与二氧化碳（CO₂）反应，生成碳酸锂（Li₂CO₃）和水（H₂O）。类比氢氧化钠与二氧化碳的反应，结合原子守恒：Li原子左边需2个，故LiOH系数为2，配平后化学方程式为：$\ce{2LiOH + CO_{2} = Li_{2}CO_{3} + H_{2}O}$。
【答案】
(1) $\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{电解} 2H_{2}↑ + O_{2}↑}$
(3) 1 3 1 2
(4) $\ce{2LiOH + CO_{2} = Li_{2}CO_{3} + H_{2}O}$
【知识点】
化学方程式书写、化学方程式配平
【点评】
本题结合航空航天领域的化学应用，考查基础化学反应的方程式书写与配平，需掌握反应的反应物、生成物及反应条件，运用质量守恒定律完成配平，题型基础，贴近实际应用。
【难度系数】
0.5
8. “碳利用”：科研人员研制出一种新型催化剂，可将二氧化碳转化为汽油，主要转化过程如图所示。
(1)X是一种单质，请写出X的化学式：
(2)在一定条件下，Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，请写出该反应的化学方程式：
(1)X是一种单质，请写出X的化学式：
$\ce{H_{2}}$
。(2)在一定条件下，Ⅰ中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，请写出该反应的化学方程式：
$\ce{CO_{2} + H_{2}\xlongequal{催化剂} CO + H_{2}O}$
。答案
8. (1) $\ce{H_{2}}$
(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}\xlongequal{催化剂} CO + H_{2}O}$
(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}\xlongequal{催化剂} CO + H_{2}O}$
解析
【分析】
要解决这道题，需结合质量守恒定律分析：(1) 反应Ⅰ中，反应物为$\ce{CO_{2}}$和单质X，生成物有$\ce{CO}$，且第二问提到Ⅰ中反应生成另一种生活常见的氧化物，根据化学反应前后元素种类不变，$\ce{CO_{2}}$含C、O元素，要生成含H、O的氧化物，单质X需含H元素，故X为$\ce{H_{2}}$；(2) 根据反应物$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，生成物$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}O}$，结合反应条件书写化学方程式。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。反应Ⅰ中，$\ce{CO_{2}}$与单质X反应生成$\ce{CO}$，且生成生活中常见的氧化物（含H、O元素），因此单质X为H元素组成的单质，即$\ce{H_{2}}$。
(2) 反应Ⅰ是$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$在催化剂作用下反应，生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}O}$，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + H_{2}\xlongequal{催化剂} CO + H_{2}O}$。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}}$；(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}\xlongequal{催化剂} CO + H_{2}O}$
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式书写；单质判断
【点评】
本题结合“碳利用”的实际情境，考查质量守恒定律的应用与化学方程式的书写，难度适中，需学生灵活运用元素守恒分析物质组成。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合质量守恒定律分析：(1) 反应Ⅰ中，反应物为$\ce{CO_{2}}$和单质X，生成物有$\ce{CO}$，且第二问提到Ⅰ中反应生成另一种生活常见的氧化物，根据化学反应前后元素种类不变，$\ce{CO_{2}}$含C、O元素，要生成含H、O的氧化物，单质X需含H元素，故X为$\ce{H_{2}}$；(2) 根据反应物$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，生成物$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}O}$，结合反应条件书写化学方程式。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。反应Ⅰ中，$\ce{CO_{2}}$与单质X反应生成$\ce{CO}$，且生成生活中常见的氧化物（含H、O元素），因此单质X为H元素组成的单质，即$\ce{H_{2}}$。
(2) 反应Ⅰ是$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$在催化剂作用下反应，生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}O}$，化学方程式为：$\ce{CO_{2} + H_{2}\xlongequal{催化剂} CO + H_{2}O}$。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}}$；(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}\xlongequal{催化剂} CO + H_{2}O}$
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式书写；单质判断
【点评】
本题结合“碳利用”的实际情境，考查质量守恒定律的应用与化学方程式的书写，难度适中，需学生灵活运用元素守恒分析物质组成。
【难度系数】
0.6
9. 为了测定某医用双氧水消毒液(标签如图)中过氧化氢的含量，取50.0 g该双氧水消毒液和2.0 g二氧化锰于烧杯中，充分反应。测得剩余物质的总质量为51.2 g。请回答下列问题。
(1)生成氧气的质量是
(2)通过计算说明该双氧水消毒液中过氧化氢的含量与标签是否相符。
(1)生成氧气的质量是
0.8
g。(2)通过计算说明该双氧水消毒液中过氧化氢的含量与标签是否相符。
答案
9. (1) 0.8
(2)解：设50.0 g该双氧水消毒液中过氧化氢的质量为x。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
68 32
x 0.8 g
$\frac{68}{32}=\frac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$ $x=\frac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32}=1.7\ \mathrm{g}$
则100.0 g该双氧水消毒液中过氧化氢的含量为1.7 g×2=3.4 g＞3.0 g
答：该双氧水消毒液中过氧化氢的含量与标签相符。
(2)解：设50.0 g该双氧水消毒液中过氧化氢的质量为x。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
68 32
x 0.8 g
$\frac{68}{32}=\frac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$ $x=\frac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32}=1.7\ \mathrm{g}$
则100.0 g该双氧水消毒液中过氧化氢的含量为1.7 g×2=3.4 g＞3.0 g
答：该双氧水消毒液中过氧化氢的含量与标签相符。
解析
【分析】
首先利用质量守恒定律，反应前后物质总质量的差值可求出生成氧气的质量；再通过过氧化氢分解的化学方程式，结合氧气质量计算50g消毒液中过氧化氢的质量，进而换算出100g消毒液中的过氧化氢含量，与标签要求对比判断是否相符。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量 = 反应前总质量 - 反应后剩余总质量 = 50.0g + 2.0g - 51.2g = 0.8g。
(2) 设50.0g该双氧水消毒液中过氧化氢的质量为x。
过氧化氢分解的化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
各物质质量关系：$\frac{68}{32} = \frac{x}{0.8g}$
解得：$x = \frac{68×0.8g}{32} = 1.7g$
则100.0g该双氧水消毒液中过氧化氢的含量为：$1.7g×\frac{100.0g}{50.0g}=3.4g$
因为$3.4g＞3.0g$，所以该双氧水消毒液中过氧化氢的含量与标签相符。
【答案】
(1) 0.8；(2) 相符
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合实际场景考查化学计算，步骤清晰，是基础题型，能检验学生对质量守恒定律和化学方程式计算的掌握情况。
【难度系数】
0.6
首先利用质量守恒定律，反应前后物质总质量的差值可求出生成氧气的质量；再通过过氧化氢分解的化学方程式，结合氧气质量计算50g消毒液中过氧化氢的质量，进而换算出100g消毒液中的过氧化氢含量，与标签要求对比判断是否相符。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量 = 反应前总质量 - 反应后剩余总质量 = 50.0g + 2.0g - 51.2g = 0.8g。
(2) 设50.0g该双氧水消毒液中过氧化氢的质量为x。
过氧化氢分解的化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$
各物质质量关系：$\frac{68}{32} = \frac{x}{0.8g}$
解得：$x = \frac{68×0.8g}{32} = 1.7g$
则100.0g该双氧水消毒液中过氧化氢的含量为：$1.7g×\frac{100.0g}{50.0g}=3.4g$
因为$3.4g＞3.0g$，所以该双氧水消毒液中过氧化氢的含量与标签相符。
【答案】
(1) 0.8；(2) 相符
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合实际场景考查化学计算，步骤清晰，是基础题型，能检验学生对质量守恒定律和化学方程式计算的掌握情况。
【难度系数】
0.6
