题目内容
【题目】如图1,天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功.请回答下列问题:
(1)耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件.石英玻璃的成分是(填化学式),该物质的类别属于(填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”),实验室中不能用玻璃塞试剂瓶盛放KOH溶液,原因是(用离子方程式表示)
(2)“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统.碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点.碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成,其中合成树脂是高分子化合物,则制备合成树脂的反应类型是 .
(3)太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉,其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性.
①天宫二号使用的光伏太阳能电池,该电池的核心材料是 , 其能量转化方式为 .
②如图2是一种全天候太阳能电池的工作原理:太阳照射时的总反应为V3++VO2++H2O=V2++VO2++2H+ , 则负极反应式为;夜间时,电池正极为(填“a”或“b”).
【答案】
(1)SiO2;酸性氧化物;SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O
(2)聚合反应
(3)Si;太阳能转化为电能;VO2++H2O﹣e﹣=VO2++2H+;b
【解析】解:(1)石英玻璃的成分是二氧化硅,化学式为:SiO2;二氧化硅是酸性氧化物;二氧化硅与氢氧化钾反应生成硅酸钾和水,
所以答案是:SiO2; 酸性氧化物;SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O;(2)合成树脂是高分子化合物,则制备合成树脂的反应类型是聚合反应,所以答案是:聚合反应;(3)①天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅,天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能,所以答案是:Si;太阳能转化为电能;
②负极发生氧化反应,化合价升高,所以电极反应式为:VO2++H2O﹣e﹣=VO2++2H+;夜间时,电池正极VO2+得电子发生还原反应,所以正极为b,
所以答案是:VO2++H2O﹣e﹣=VO2++2H+;b.
【题目】某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应.资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物.该兴趣小组设计了如下实验方案验证产物并探究反应原理.
实验1:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放人盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红.
(1)提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下假设:
假设1:可能为 .
假设2:可能为MgCO3 .
假设3:可能是碱式碳酸镁[xMgCO3yMg(OH)2]
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
实验序号 | 实验 | 预期现象和结论 |
实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃 | ① |
实验Ⅲ | 取实验I中的白色不溶物,洗涤,加入足量② | 产生气泡,沉淀全部溶解;白色不溶物可能含有MgCO3 |
实验Ⅳ | 取实验I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2溶液 | 产生白色沉淀;溶液中存在③离子 |
(3)设计定量实验确定实验I的产物:称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物6.20g,充分加热灼烧至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A(盛足量浓硫酸)和B(盛足量碱石灰)中.实验前后装置A增重0.36g,装置B增重2.64g,则白色不溶物的化学式 .