材料:2013年12月2日,“嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。12月15日晚,“嫦娥三号”着陆器和巡视器(玉兔月球车)成功分离,顺利互拍,任务取得圆满成功。
长征三号运载火箭主要用于发射地球同步轨道有效载荷,它的一子级和二子级使用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂,三子级则使用效能更高的液氢(H2)和液氧(O2)。
(1)“长征三号”三子级火箭用液氢做燃料,其反应的化学方程式为 ,使用液氢做燃料的优点有: 。(填一条)
(2)下列有关偏二甲肼(C2H8N2)的叙述正确的是( )
A.由2个碳原子,4个氢原子,一个氮分子组成
B.由碳、氢、氮三种元素组成
C.由2个碳原子,8个氢原子,2个氮原子构成
D.组成元素碳、氢、氮的原子个数比为1:4:1(3)“玉兔”月球车(如图)主体为长方形盒状,车底安有六个轮状的移动装置,顶部两片太阳翼可以打开。腹部“武器”有避障相机、机械臂等。为“玉兔”提供能源的有 电池、锂电池和核电池。“玉兔号”对“车轮”要求极高。月球车底盘和车轮由铝合金材料制成,这是由于铝合金具有 、 的特性。机械臂末端配有坚硬的 的钻头,可提取岩石内部样本。
(4)看见玉兔车金灿灿的车身后,小聪想到家里新换的水龙头。从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,邀请你一同参加。
【知识回放】
金属活动性顺序:K Ca Na Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Ag Pt Au。请你在横线上填写对应金属的元素符号。
【作出猜想】
猜想1.Cr>Fe>Cu; 猜想2. Fe>Cu >Cr; 猜想3.你的猜想是 。
【查阅资料】
(1)铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
(2)铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
实验 | 试管1 | 试管2 | 试管3 |
实验 操作 | |||
实验 现象 | 铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色 | 铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色 |
【结论与解释】
(1)小聪得到的结论是猜想 正确。
(2)实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
【知识运用】
将铬片投入FeSO4溶液中,反应 (填“能”或“不能”)进行。若能进行,请你写出反应的化学方程式 。
(1)2H2 +O22H2O 密度小,产生热量高(生成物是水,无污染)
(2)B D
(3)太阳能 强度大 密度小(或质量轻) 金刚石
(4)【知识回放】Mg Hg 【作出猜想】Fe>Cr>Cu
【设计与实验】无明显现象发生(或无气泡生成,溶液也不变色)
【结论与解释】 1 除去金属表面的氧化膜,利于反应
【知识运用】 能 Cr+FeSO4=Fe+CrSO4
题目分析:⑵A错误,由2个碳原子,4个氢原子,二个氮原子只是构成一个分子。B正确。C.错误,2个碳原子,8个氢原子,2个氮原子只是构成一个分子。D正确,根据化学式,每个分子中含有2个碳原子,4个氢原子,二个氮原子,组成元素碳、氢、氮的原子个数比为2∶8∶2=1∶4∶1
⑶根据叙述,可知太阳能翼是为月球车提供能量的。在月球车发送到月球的过程中,需消耗大量能量,故月球车应尽量轻便,考虑到还要承载较多仪器,需要有足够的支撑度,即强度。而这恰好是铝合金具备的性能。
⑷【作出猜想】根据所学知识,铁活动性肯定大于铜,猜想一是铬活动性最强,猜想二是铬活动性最弱,那猜想三应是铬活动性居两者之间,即铁>铬>铜。【设计与实验】由所学知识可知,铜是不活泼金属,与稀硫酸等不会发生反应,所以无明显现象发生。【结论与解释】根据实验现象,铬反应比铁更剧烈些,可知铬活动性比铁强,故猜想1正确。根据【查阅资料】⑴中提供的信息,铬表面会形成致密氧化膜影响实验结果的判断,故需打磨。【知识运用】根据以上实验结果,既然铬活动性比铁强,那么铬就能将铁从其溶液中置换出来,反应的化学方程式为Cr+FeSO4=Fe+CrSO4