Question

中国长征二号火箭大部分结构由钛合金构成，主要是因为钛合金有（1）

 

（填一条物理性质），该型号推进器中盛有联胺（N₂H₄）和过氧化氢，当它们混合时，在一定条件反应生成水和一种化学性质不活泼的单质，并放出大量的热．请你写出该反应的化学方程式（2）

 

，在此反应前、后氧元素的化合价分别是（3）

 

，火箭推进过程中实现的能量转化是（4）

 

．

Answer 1

考点：合金与合金的性质,有关元素化合价的计算,物质发生化学变化时的能量变化,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：化学用语和质量守恒定律,化学反应的基本类型和能量变化,金属与金属材料

分析：（1）根据钛合金的优点进行分析回答；
（2）根据质量守恒定律和化学方程式的书写规则正确书写化学方程式；
（3）根据在化合物中元素化合价的代数和为零的原则求出化合价；
（4）火箭运行先是化学能转化为内能，然后内能再转化为机械能；

解答：解：（1）钛合金具有熔点高、密度小、强度大、硬度大、质量轻、耐高温等优点，适合作为火箭的制作材料．
（2）由题意可知反应物为联氨和过氧化氢，生成物为水和一种化学性质不活泼的单质，由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，故这种单质为氮气，根据化学方程式的书写规则，其反应的化学方程式为：N₂H₄+2H₂0₂ 

一定条件  .

 4H₂O+N₂；
（3）在化合物中元素化合价的代数和为零；反应前氧元素存在在过氧化氢中，其化合价为x，则+1×2+2x=0，x=-1，反应前氧元素的化合价是：-1价，反应后氧元素存在在水中，其化合价为y，则+1×2+y=0，y=-2，反应后氧元素的化合价是：-2价．
（4）火箭发射升空时，通过燃烧燃料将化学能转化为内能，释放的内能转移到高温高压的燃气上，然后向后喷出燃气使火箭上升，这是气体膨胀对外做功的过程，将燃气的内能转化为火箭的机械能．
故答案为：（1）熔点高（或密度小或强度大或硬度大或质量轻或耐高温等，其他答案合理即可）；
（2））N₂H₄+2H₂0₂ 

一定条件  .

 4H₂O+N₂；
（3）-1价、-2价；
（4）化学能转化为内能，内能再转化为机械能．

点评：本题主要考查学生对所学知识在特殊环境下的应用．学生需充分考虑特定因素，才能正确答题．