Question

9．天宫二号空间实验室于2016年9月15日22时04分09秒在酒泉卫星发射中心发射成功．主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验．未来货运飞船与“天宫二号”对接．请回答：
（1）航天发射任务“拈轻怕重”，天宫二号必将轻装上阵，你认为下列材料最适合“天宫二号”的是B（填字母）
A．硬铝       B．钛合金     C．不锈钢    D．黄铜
（2）“天宫二号”两侧伸展的太阳能电池板，将在向阳面时发电，并将一部分电量储存在镍氢电池里，在背阴面时各种设备也能正常使用．在此整个过程中的能量转化是太阳能→电能→化学能→电能（用“→”表示转化）．
（3）太阳能电池芯片的常用材料“单晶硅”常用氢气在高温下置换三氯氢硅（SiHCl₃，此物质中氢、氯元素的化合价相同）制得，该反应的化学方程式为SiHCl₃+H₂═Si+3HCl，反应前后硅元素的化合价分别为+4价，0价．
（4）运载“天宫二号”的长征五号乙火箭芯级发动机为液氢-液氧，而不使用含碳量较高的煤油（主要含碳、氢两种元素），这样做不仅是因为氢气的热值比较高，而且还可以减少未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、炭黑等污染物的排放，更加绿色、环保．

Answer 1

分析 （1）根据选项中合金的硬度和熔点分析判断；
（2）根据太阳能电池使用过程中能量的转化关系分析解答；
（3）根据反应的反应物和生成物书写化学方程式，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0求化合价；
（4）根据煤油的含量分析不完全燃烧的生成物．

解答 解：（1）根据题目中航天任务发射时“拈轻怕重“说明使用的金属材料密度小，而且在太空飞行要求材料熔点要较高，据此分析钛合金符合这两点要求，故选B．
（2）根据太阳能电池工作原理分析，太阳能先转化成电能，电能再转化成化学能储存起来，当卫星飞到背阴面时电池再供电，故能量转化过程为：太阳能→电能→化学能→电能；
（3）氢气在高温下置换三氯氢硅（SiHCl₃，此物质中氢、氯元素的化合价相同）制得，该反应的化学方程式为SiHCl₃+H₂═Si+3HCl；反应前SiHCl₃中氢显-1价，氯显-1价，所以硅显+4价，在生成物中硅是单质，在单质中元素化合价为0价；
（4）煤油中含有碳元素和氢元素，故不完全燃烧过程中会有未完全燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、炭等生成．
答案：
（1）B；（2）太阳能→电能→化学能→电能（3）SiHCl₃+H₂═Si+3HCl，+4价，0价；
（4）未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、炭黑（或炭粒）等任写两个即可

点评 此题是综合题考查能量的转化、化合价的计算、燃料不充分燃烧等相关知识，掌握相关的知识是解答的关键．