Question

9．天宮二號空間實驗室于2016年9月15日22時04分09秒在酒泉衛星發射中心發射成功．主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗．未來貨運飛船與“天宮二號”對接．請回答：
（1）航天發射任務“拈輕怕重”，天宮二號必將輕裝上陣，你認為下列材料最適合“天宮二號”的是B（填字母）
A．硬鋁       B．鈦合金     C．不銹鋼    D．黃銅
（2）“天宮二號”兩側伸展的太陽能電池板，將在向陽面時發電，并將一部分電量儲存在鎳氫電池里，在背陰面時各種設備也能正常使用．在此整個過程中的能量轉化是太陽能→電能→化學能→電能（用“→”表示轉化）．
（3）太陽能電池芯片的常用材料“單晶硅”常用氫氣在高溫下置換三氯氫硅（SiHCl₃，此物質中氫、氯元素的化合價相同）制得，該反應的化學方程式為SiHCl₃+H₂═Si+3HCl，反應前后硅元素的化合價分別為+4價，0價．
（4）運載“天宮二號”的長征五號乙火箭芯級發動機為液氫-液氧，而不使用含碳量較高的煤油（主要含碳、氫兩種元素），這樣做不僅是因為氫氣的熱值比較高，而且還可以減少未燃燒的碳氫化合物、一氧化碳、炭黑等污染物的排放，更加綠色、環保．

Answer 1

分析 （1）根據選項中合金的硬度和熔點分析判斷；
（2）根據太陽能電池使用過程中能量的轉化關系分析解答；
（3）根據反應的反應物和生成物書寫化學方程式，根據化合物中各元素正負化合價代數和為0求化合價；
（4）根據煤油的含量分析不完全燃燒的生成物．

解答 解：（1）根據題目中航天任務發射時“拈輕怕重“說明使用的金屬材料密度小，而且在太空飛行要求材料熔點要較高，據此分析鈦合金符合這兩點要求，故選B．
（2）根據太陽能電池工作原理分析，太陽能先轉化成電能，電能再轉化成化學能儲存起來，當衛星飛到背陰面時電池再供電，故能量轉化過程為：太陽能→電能→化學能→電能；
（3）氫氣在高溫下置換三氯氫硅（SiHCl₃，此物質中氫、氯元素的化合價相同）制得，該反應的化學方程式為SiHCl₃+H₂═Si+3HCl；反應前SiHCl₃中氫顯-1價，氯顯-1價，所以硅顯+4價，在生成物中硅是單質，在單質中元素化合價為0價；
（4）煤油中含有碳元素和氫元素，故不完全燃燒過程中會有未完全燃燒的碳氫化合物、一氧化碳、炭等生成．
答案：
（1）B；（2）太陽能→電能→化學能→電能（3）SiHCl₃+H₂═Si+3HCl，+4價，0價；
（4）未燃燒的碳氫化合物、一氧化碳、炭黑（或炭粒）等任寫兩個即可

點評 此題是綜合題考查能量的轉化、化合價的計算、燃料不充分燃燒等相關知識，掌握相關的知識是解答的關鍵．