2024年高考化学时事热点：航天主题(附答案解析)

2024年高考化学时事热点：航天主题

一,选择题（共7小题）

1.2022年11月29日“神舟十五号”载人飞船在长征二号F遥十五火箭运载下，在酒泉卫星发射中心点

火发射，我国的“长征”系列运载火箭的燃料多采用的偏二甲胧（C2H8N2）属于（）

A.碱B.有机物C.酸D.盐

2.2022年11月29口，神舟十五号载人飞船成功发射，我国4名航天员首次实现太空会师。下列说法错

误的是（）

A.镁铝合金可用作飞船零部件材料

B.SiO2可用作航天器的太阳能电池板

C.活性炭可用于吸附航天舱中异味

D.N2H4可用作飞船推进器的燃料

3.“天宫一号”和“神舟八号”是我国航天事业发展的里程碑。运载火箭的推进剂引燃后发生反应：2N2H4

⑴+N2O4⑴一3N2（g）+4H2O（g）。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是（）

A.ImolN2H4中含有的共用电子对数为4NA

B.9.2gNCh、N2O4混合物中含有的质子数为4.6NA

C.相同质量的NO2和NO含有的氮原子数相等

D.当生成6.72LN2时转移电子数为0.8NA

4.化学科学在科技强国中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是（）

A.“神舟十六号”载人飞船使用神化钱太阳能电池，神化钱是一种共价晶体

B.“朱雀二号"遥二液氧甲烷运载火箭发射成功，甲烷是最简单的燃的衍生物

C.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xc气，押Xe与少以。互为同素异形体

D.C919大飞机内的椅罩、门帘等使用国产芳碉纶纤维，芳碉纶纤维属于天然纤维

5.化学是材料科学的基础。下列有关材料的说法正确的是（）

A.华为手机使用的麒麟980芯片与光导纤维均属F半导体材料

B.“天宫一号”使用的碳纤维，是一种新型的有机高分子材料

C.国产飞机C919用的氮化硅陶瓷，是新型的无机非金属材料

D.制造“N95型口罩”使用的聚丙烯是一种天然高分子化合物

6.化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列说法错误的是（）

A.氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源丰富等优点

B.《本草纲目》中“以芒硝于风日中消尽水气”得到的是Na2s04

C.航空航天中广泛应用的钛合金材料，具有密度小、强度高等特点

D.神舟十七号载人飞船使用的太阳能电池，供电时的能量转化形式为化学能转化为电能

7.2021年6月17日，搭教神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射，并顺利完成与天

和核心舱对接。火箭采用偏二甲胧（C2H8N2）/N2O4发动机，核心舱电源系统由锂离子蓄电池组以及三

结碎化像（GaAs）太阳电池翼组成。氮化硼（BN）陶瓷基复合材料应用于核心舱电推进系统，碳化硅

（SiC）颗粒增强铝基复合材料应用于太阳电池翼伸展机构关键部件，表面处理后镁合金部件应用在核

心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜中。材料领域的发展助力航天。下列有关说法不正确的是

（）

A.氮化硼陶瓷基复合材料中的N元素属于VA族元素

B.镁合金能够满足减重、耐腐蚀、导电等多功能要求

C.太阳电池翼将太阳能转化为电能，其材料神化线为无机化合物

D.碳化硅颗粒增强铝基复合材料中的铝可采用电解熔融AIC13来制备

填空题（共1小题）

8.阅读短文，I可答问题.

2021年10月16日，我国神舟十三号载人飞船成功将三名航天员送入太空。

飞船的轨道舱壳体结构、座椅金属结构等使用的铝合金材料，具有高强度、高韧性、耐腐蚀以及超塑性

等特点；飞船上大尺寸、多开口、薄壁（最薄处1.2mm）的推进舱承力截锥，使用的是高强度、承载力

大的碳纤维复合材料；航天员舱内工作及生活用服装，采用了高科技康纶纤维材料•，不仅体感舒适，还

:行助于航天员的身体健康。

我国自主研发、拥有知识产权的高科技新材料为航天事业的发展做出了巨大贡献。

请依据以上短文，判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。

（1）飞船使用的铝合金材料仅由铝元素组成。

（2）用于飞船推进舱承力截锥的碳纤维复合材料，具备强度高、承载力大的特点。

（3）航天员舱内生活用服装体感舒适，采用了高科技康纶纤维材料。

（4）我国研发的高科技新材料为航天事业的发展做出了巨人贡献。

三,解答题(共7小题)

9.2022年11月，“神舟十五号”载人飞船成功发射，创下了我国在超低温天气成功发射载人飞船的新纪

录，肿(N2H4)是火箭常用高能燃料，可与02发生反应：N2H4(g)+02(g)—N2(g)+2H2。(g)。

请回答下列问题：

(I)相关化学键的键能［常温常压下，断裂或形成Imol(理想)气体分子化学键所吸收或放出的能量］

数据如表所示：

化学键N-NH—N0=0N三NH-O

键能E/(kJ-mol')159389498946465

①O(g)+O(g)-02(g),生成0.5moKh(g)会放出kJ能量。

②ImolN2H4(g)在02中完全燃烧放出kJ能量。

(2)N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H2O(1)可设计为燃料电池，装置如图所示。

①气体丫为(填化学式)。该装置工作时，SOj移向电极(填“Ptl”或“Pt2”)。

②电极Ptl为(填“负极”或“正极”)，发生的电极反应为o

③该装置工作一段时间后，电解质溶液的酸性(填“增强”“减弱”或“不变

稀

Ipltl硫p2t

酸

Ti、Cu、Au、Cr等多种元素。回答下列问题：

（1）锌（Zn）、镉（Cd）是同一副族的相邻元素，Cd的原子序数更大，则基态Cd原子的价电子轨道

表示式为，

<x2）

（2）若配离子［Fe（CN）XJ'•的中心离子价电子数与配体提供的电子数之和为18,则x=。

（3）蹄和硫同主族，TeO3?-的空间构型为,写出一个与TeO3?-互为等电子体的分

子。

（4）咪哇、嘎噬、毗嚏是含N和S的有机杂环类化合物，结构如图所示：

咪暧嚏吐喧咬

①上述三种物质中，沸点最高的是（填化学名称）。

②毗咤中氮原子的杂化轨道的空间构型为0

③已知咪啤中存在大TT键，则在咪哇分子的两个氮原子中，更容易与C/+形成配位键的是（填

“①”或"②"）号氮原子。

2+

（5）Fe3+容易形成六配位的配合物，［Fe（H20）6产通常会水解生成棕色的［Fc（H2O）5（OH）］,

通过氢氧根离子形成双聚体尸垃（H2O）8（0H）2］4+,请写出该双聚体的结构（水分子中O-H键省略,

其他化学键用短横线“・"表示）o

（6）“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示（Al、Ti原子各有一个

原子在结构单元内部），已知该结构单元底面（正六边形）边长为anm,该合金的密度为pg・cn/3,则

h=cm（列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值）。

12.2020年12月，“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，带回的土壤中包含了H、0、N、P、

Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Cr等多种元素。回答下列问题：

（1）与N同周期的土族元素中，第一电离能比N人的元素为（填元索符号）。原子中运动的

电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+2表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁

22

量子数，对于基态的N原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为。

（2）Cd和Zn位于同一副族相邻周期，Cd的原子序数更大，则基态Cd原子的价层电子排布图

为。

（3）已知H3P03与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3和水，贝UH3P03的结构式

为,其中P采取杂化方式。

3

（4）己知Cr+可以形成配合物[Cr（NH3）2（H2O）4]C13,该配合物中的配位原子是。

（5）Ti形成的多种化合物中常见的有TiN和金红石（Ti02）,两种晶体熔融状态卜都能够导电，则它

们属于晶体（填晶体类型），两种晶体比较，TiN熔点较高，其原因

是o

（6）“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示（Al、Ti各有一个原子

在结构单元内部），则该合金的化学式为,已知该结构单元底面（正六边形）边长为a

nm,高为bnm,该合金的密度为g/cm3o（只需列出计算式，NA为阿伏加德

罗常数的值）

13.2020年12月17日凌晨1时59分，“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，标志着我国航天

事业迈出了一大步。带回的月壤中包含了H、0、N、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Au、Cr等多种元素。

回答下列问题：

（1）锌（Zn）、镉（Cd）位于同一副族相邻周期，Cd的原子序数更大，则基态Cd原子的价电子轨道

表示式（电子排布图）为,

（2）S与。可形成多种微粒，其中SO4z一的空间构型为；液态SO3冷却到289.8K时，能

得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示,此固态S03中S原子的杂化轨道类型是0

（3）重辂酸铉为桔黄色单斜结晶，常用作有机合成催化剂，Cm。??一的结构如图所示。贝Ulmol重铭酸

钱中含。键与K键个数比为。

岛

LOO」

（4）a—AI2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，具有熔点高（2054℃）、硬度大的特点，主要

原因为。

（5）一种铜金合金具有储氢功能，其晶体为面心立方最密筠积结构，晶胞中Cu原子处于而心，Au原

子处于顶点，则Au原子的配位数为。该储氢材料储氢时，氢分子可进入到由Cu原子与Au

原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构

相似（如图），该晶体储氢后的化学式为

（6）“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示（Al、Ti原子各有一个

原子在结构单元内部），已知该结构单元底面（正六边形）边长为anm,该合金的密度为pg・cm7,则

nm（列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值）。

14,2022年3月32日，天宫课堂第二课开启，翟志刚、王亚平、叶光富等三位宇航员老师在中国空间站

天宫一号中进行授课。王亚平老师用醋酸钠（化学式：CH3COONa）的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”

的趣味实验，在微重力环境下，使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”。这个实验激发了高一同学们

的探究热情，他们想重现这个实验。

【查阅资料】

过饱和溶液指在一定温度下，溶液中溶质超过其饱和限度，而溶质仍未析出的溶液。过饱和溶液能存在

的原因是，溶质不易在溶液中形成结晶中心（即晶核）。当溶液中存在杂质、受到扰动或加入一块非常

小的溶质晶体作为“晶核”，马上就能析出晶体。

任务一、认识醋酸钠和醋酸钠溶液

（1）醋酸钠是一种白色晶体，从物质的分类上看，醋酸钠属于（填字母，多选）。

A.酸

B.碱

C.盐

D.非电解质

E.强电解质

F.弱电解质

（2）探究醋酸钠溶液的性质

同学们将醋酸钠溶液接入如图所示的电路中，闭合开关，电流表的示数为0.10A。继续往溶液中添加适

量醋酸钠固体，并用玻璃棒不断搅拌，电流表示数不断增大.最终示数为0.24A。据此推测，在醋酸钠

的水溶液中存在着能导电的微粒是（填微粒符号）。

任务二、制备醋酸钠固体并进行实验

（3）醋酸在水中的电离方程式为：。

（4）往盛有氢氧化钠浓溶液的烧杯中逐滴滴加醋酸溶液，宜至过量，控制溶液最终的pH值为7。请写

出醋酸溶液与氢氧化钠浓溶液反应的离子方程式o

（5）随着醋酸的滴入，烧杯中溶液的电导率随滴入醋酸溶液的体枳变化趋势与图相符合的是o

（填字母，单选）

AV（醋酸溶液）BV（醋酸溶液）

电

电

导

导

率

率

1--------------------------------►1-------------------------------►

CV（醋酸溶液）DV（醋酸溶液）

（6）根据资料和实验，王亚平老师“水球”变“冰球”的实验能够成功的条件是（填字母,

多选）。

A.实验在微重力的环境下进行

B.实验的温度低于水的凝固点

C.醋酸钠的加入量大于其该温度卜的溶解度

D.实验的压强低于一个人气压

（7）称取80.0g氢氯化钠固体配成浓溶液，缓慢滴入500mL5moi•I/】的醋酸溶液，将所得溶液蒸发结

晶，计算理论上最多可获得醋酸钠晶体的质量。（列式计算）

15.2022年3月32日，天宫课堂第二课开启，翟志刚、王亚平、叶光富等三位宇航员老师在中国空间站

天宫一号中进行授课。王亚平老师用醋酸钠（化学式：CH3COONa）的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”

的趣味实验，在微重力环境下，使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”。这个实验激发了厦门十中高

--年同学们的探究热情，他们想重现这个实验。

【杳阅资料】

过饱和溶液指在一定温度下，溶液中溶质超过其饱和限度，而溶质仍未析出的溶液。过饱和溶液能存在

的原因是，溶质不易在溶液中形成结晶中心（即晶核）。当溶液中存在杂质、受到扰动或加入一块非常

小的溶质晶体作为“晶核”，马上就能析出晶体。

任务一、认识醋酸钠和醋酸钠溶液

（1）醋酸钠是一•种白色晶体，从物质的分类上看，醋酸钠属于（填序号）。

A.酸

B.碱

C.盐

E.电解质

F.弱电解质

（2）探究醋酸钠溶液的性质

同学们将醋酸钠溶液接入如右图所示的电路中，闭合开关，电流表的示数为0.10A。继续往溶液中添加

适量醋酸钠固体，并用玻璃棒不断搅拌，电流表示数不断增大，最终示数为0.24A。据此推测，在水溶

液中存在着能导电的微粒是（填微粒符号）。

A

醋酸钠溶液

任务二、制备醋酸钠固体并进行实验

（3）醋酸在水中的电离方程式为：1

（4）往盛有氢氧化钠浓溶液的烧杯中逐滴滴加醋酸溶液，直至过量，控制溶液最终的pH值为7。请写

出醋酸溶液与氢氧化钠浓溶液反应的离子方程式o

（5）随着醋酸的滴入，烧坏中溶液的电导率随滴入醋酸溶液的体积变化趋势与如图相符合的

是，

电

电

导

导

率

率

V（醋酸溶症）B.

A.

C.V（醋酸溶液）D.

(6)称取80.0g氢氧化钠固体配成浓溶液，缓慢滴入500mL5moiL।的醋酸溶液，将所得溶液蒸发结

晶，理论上最多可获得醋酸钠晶体的质量为

四.工艺流程题（共1小题）

16.，，天宫一号”空间站成功的投入使用，标志着我国航天航空事业已迈入新时代氧化铳（SC2O3）在航天

航空等领域有着广泛用途。利用赤泥（主要成分为SC2O3、TiO2、FeO、CaO、SiO2）提取氧化铳的工

名流程如图:

3mol-L-H2sO4

硫酸调节pH有机物RH加HQ?溶液碱液草酸

1

一仁马灼烧-ec

几-------

----->7►Sc,O3

2+

滤渣沉铁水相[TiO（H2O2）]有机相

注：流程中Sc的价态不发生变化。

回答下列问题:

（1）提高“酸浸”率的措施有。（任写一种）

（2）“滤渣”的主要成分是。

（3）若“沉铁”环节没有做好，则“洗钛”过程会产生大量气体，其产生的原因可能

是°

（4）通常在“沉铳”前进行二次萃取和反萃取，其目的是。

（5）该工艺流程中可回收再循环利用的物质是。

（6）“沉铳”得到SC2（C2O4）3,写出其在空气中灼烧的化学方程式。

（7）“NaQO氧化”过程中主要的离子反应为；工业上是将氯气通入到30%

的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为2.0%,则生产akg该溶液

需消耗氯气的量为kmoL（用含a的代数式表达）

2024年高考化学时事热点：航天主题

参考答案与试题解析

一.选择题（共7小题）

1.2022年11月29日“神舟十五号”载人飞船在长征二号F遥十五火箭运载下，在酒泉卫星发射中心点

火发射，我国的“长征”系列运教火f将的燃料多采用的偏二甲股（CzHsNz）属丁（）

A.碱B.有机物C.酸D.盐

【考点】酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系.

【专题】物质的分类专题.

【答案】B

【分析】酸指电离出的阳离子全部为氢离子的化合物，碱指电离出的阴离子全部为氢氧根离子的化合物,

盐指电窝出钱根离子或金属阳离子和酸根闵子的化合物，白机物指含碳的化合物，除了CO、CO2等。

【解答】解：偏二甲腓（C2H8N2）为含碳的化合物，属于有机物，故B正确：

故选：Bo

【点评】本题主要考查物质的分类，为基础知识的考查，题目难度不大。

2.2022年11月29日，神舟十五号载人飞船成功发射，我国6名航天员首次实现太空会师。下列说法错

误的是（）

A.镁铝合金可用作飞船零部件材料

B.SiO2可用作航天器的太阳能电池板

C.活性炭可用于吸附航天舱中异味

D.N2H4可用作飞船推进器的燃料

【考点】二氧化硅的性质及用途；硅的性质及用途.

【专题】物质的组成专题.

【答案】B

【分析】A.镁铝合金密度小、强度大；

B.晶体硅用于制造太阳能电池；

C.活性炭具有吸附性；

D.明(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料。

【解答】解：A.镁铝合金密度小、强度大，可制成飞机的部件，故A正确；

B.晶体硅用于制造太阳能电池；晶体硅可用作航天器的太阳能电池板，故B错误；

C.活性炭具有吸附性，可以吸附异味，故C正确；

D.肺(N2H4)是发射航天K船常用的高能燃料，故D正确；

故选：Bo

【点评】本题考查物质的性质及用途，涉及知识比较基础，注意基础知识的积累。

3.“天宫一号”和“神舟八号”是我国航天事业发展的里程碑。运载火箭的推进剂引燃后发生反应：2N2H4

(1)+N2O4(1)=3N2(g)+4H2O(g)o用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是()

A.ImolN2H4中含有的共用电子对数为4NA

B.9.2gNO2、N2O4混合物中含有的质子数为4.6NA

C.相同质量的NO2和NO含有的氮原子数相等

D.当生成6.72LN2时转移电子数为0.8NA

【考点】阿伏加德罗常数.

【专题】阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.

【答案】B

\zH

N—N

【分析】A.N2H4的结构式为H中；

B.9.2gNO2、N2O4(混合物最简式为NO2)含有0.2mol”NO2”；

C.相同质量的NO2和NO含有的氮原子数之比为」「：23；

4630

D.未指明气体的状态。

\zH

,N—N

【解答】解：A.根据结构式H7可知，ImolN2H4中含有的共用电子对数为5NA,故A错误；

B.NOz、N2O4的最简式为NO2,9.2gNO2、N2O4含有0.2mol"NO2”，1个NO2的质子数为23,则混

合物含有的质子数为4.6NA,故B正确；

C.相同质量的NO2和NO含有的氮原子数之比为23,故C错误；

4630

D.未指明标准状况，当生成6.72LN2时，无法计算氮气的物质的量，无法计算转移电子数，故D错误;

故选：Bo

【点评】本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关计算，难度不大，掌握公式的运用和物质的性质

是解题关键。

4.化学科学在科技强国中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是（）

A.“神舟十六号”载人飞船使用神化线太阳能电池，碎化钱是一种共价晶体

B.“朱雀二号"遥二液氧甲烷运载火箭发射成功，甲烷是最简单的烂的衍生物

C.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,glXe互为同素异形体

D.C919大飞机内的椅罩、门帘等使用国产芳飒纶纤维，芳飒纶纤维属于天然纤维

【考点】同素异形体；共价晶体；有机高分子化合物的结构和性质.

【专题】物质的性质和变化专题.

【答案】A

【分析】A.础化镜属于共价晶体；

B.甲烷是仅含有碳元素和氢元素的最简单的燃；

C.同种元素组成的不同单质是同素异形体；

D.芳碉纶纤维是合成高分子化合物。

【解答】解：A.神化像是熔沸点高、硬度大的共价晶体，故A正确；

B.甲烷是仅含有碳元素和氢元素的最简单的烧，不是燃的衍生物，故B错误；

1

XI一

C.同位素是指质子数相同、中子数不同的原子,5249e?”Xe的质子数相同、中子数不同，互为

同位素，故c错误；

D.芳碉纶纤维是合成高分子化合物，属于合成纤维，故D错误；

故选：Ao

【点评】本题考查物质的组成与性质，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等＜

5.化学是材料科学的基础。下列有关材料的说法正确的是（）

A.华为手机使用的麒麟980芯片与光导纤维均属于半导体材料

B.“天宫一号”使用的碳纤维，是一种新型的有机高分子材料

C.国产飞机C919用的氮化硅陶瓷，是新型的无机非金属材料

D.制造“N95型口罩”使用的聚丙烯是一种天然高分子化合物

【考点】无机非金属材料.

【专题】碳族元素.

【答案】C

【分析】A.SiO2不属于半导体材料；

B.碳纤维属于无机物；

C.氮化硅陶瓷属于无机物；

D.相对分子质量大于一万的有机物为高分子化合物，聚丙烯属于人工合成高分子。

【解答】解：A.华为手机使用的麒麟980芯片主要成分为硅单质，为半导体，光导纤维成分是二氧化

硅，不是半导体材料，故A错误；

B.碳纤维主要成分为碳单质，属于无机非金属材料，故B错误；

C.氮化硅陶瓷属于无机物，是新型无机非金属材料，故C正确；

D.聚丙烯是合成高分子化合物，故D错误；

故选：Co

【点评】本题考查化学与生活，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确元素化合物的性质、性

质与用途的关系是解本题关键，知道常见物质的成分，题目难度不大。

6.化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列说法错误的是（）

A.氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源丰富等优点

B.《本草纲目》中“以芒硝于风日中消尽水气”得到的是Na2s04

C.航空航天中广泛应用的钛合金材料，具有密度小、强度高等特点

D.神舟十七号载人匕船使用的太阳能电池，供电时的能量转化形式为化学能转化为电能

【考点】物质的组成、结构和性质的关系.

【专题】物质的性质和变化专题.

【答案】D

【分析】A.氢气燃烧只生成水，氢气是可再生能源：

B.芒硝为Na2s04・10小0,失掉水得到硫酸钠；

C.钛令金密度小，硬度大；

D.太阳能电池是将太阳能转化为电能。

【解答】解：A.氢气燃烧的产物只有水，氢气作为新能源具有热值高，无污染、资源丰富等优点，氢

气是可再生能源，故A正确；

B.芒硝为Na2sO4・10H2O,加热失掉水得到硫酸钠，故B正确；

C.钛合金材料，具有密度小、强度高等特点，适合用于航空航天材料，故C正确；

D.神舟十七号载人飞船使用的太阳能电池，供电时的能量转化形式为人阳能转化为电能，故D错误；

故选：Do

【点评】本题考查物质的性质，综合考查元素化合物知识，把握物质的性质、发生的反应、性质与用途

的关系为解答的关键，注重基础知识的考查，题目难度不大，

7.2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射，并顺利完成与天

和核心舱对接。火箭采用偏二甲腓(C2H8N2)ZN2O4发动机，核心舱电源系统由锂离子蓄电池组以及三

结神化钱(GaAs)太阳电池翼组成。氮化硼(BN)陶瓷基复合材料应用于核心舱电推进系统，碳化硅

(SiC)颗粒增强铝基复合材料应用于太阳电池翼伸展机构关键部件，表面处理后镁合金部件应用在核

心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜中。材料领域的发展助力航天。下列有关说法不正确的是

()

A.氮化硼陶瓷基亚合材料中的N元素属于VA族元素

B.镁合金能够满足减重、耐腐蚀、导电等多功能要求

C.太阳电池翼将太阳能转化为电能，其材料碎化钱为无机化合物

D.碳化硅颗粒增强铝基复合材料中的铝可采用电解熔融AIC13来制备

【考点】无机非金属材料.

【专题】碳族元素.

【答案】D

【分析】A.N属于第二周期第VA族元素；

B.Mg是活泼的轻金属，其导电性强，具有密度小，质量轻的特点，形成的镁合金抗腐蚀能力大大提

高；

C.碑和钱均属于无机物；

D.采用电解熔融A12O3来制备A1。

【解答】解：A.N元素属于第二周期第VA族元素，故A王确；

B.Mg是活泼的轻金属，其导电性强，具有密度小，质量轻的特点，形成的镁合金抗腐蚀能力大大提

高，故B正确；

C.神化铉是无机非金属材料，故c正确；

D.熔融A1C13不导电，故铝不可采用电解熔融A1C13来制备，应该采用电解熔融A12O3来制备，故D

错误；

故选：Do

【点评】本题考查物质的性质及应用，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、性质与用途为解答

的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不人。

二,填空题（共1小题）

8.阅读短文，回答问题.

2021年10月16□,我国神舟十三号载人飞船成功将三名航天员送入太空。

飞船的轨道舱壳体结构、座椅金属结构等使用的铝合金材料，具有高强度、高韧性、耐腐蚀以及超塑性

等特点；飞船上大尺寸、多开口、薄壁（最薄处1.2mm）的推进舱承力截锥，使用的是高强度、承载力

大的碳纤维复合材料；航天员舱内工作及生活用服装，采用了高科技康纶纤维材料，不仅体感舒适，还

有助于航天员的身体健康。

我国自主研发、拥有知识产权的高科技新材料为航天事业的发展做出了巨大贡献。

请依据以上短文，判断下列说法是否正确（填“对”或“错

（1）飞船使用的铝合金材料仅由铝元素组成。X

（2）用于飞船推进舱承力截锥的碳纤维复合材料，具备强度高、承载力大的特点。J

（3）航天员舱内生活用服装体感舒适，采用了高科技康纶纤维材料。J

（4）我国研发的高科技新材料为航天事业的发展做出了巨大贡献。J

【考点】金属与合金在性能上的主要差异.

【专题】化学应用.

【答案】（1）X；

（2）J；

（3）J；

(4)

【分析】请依据以上给出短文，结合已掌握的知识，进行分析解答。

【解答】解：(1)合金是由多种单质组成，故铝合金材料不仅仅由铝元素组成，故错误，

故答案为：X：

(2)碳纤维复合材料，具备强度高、承载力大，故正确，

故答案为：V；

(3)高科技康纶纤维材料服装体感舒适，航天员舱内生活用服装体感舒适，采用了高科技康纶纤维材

料，故正确，

故答案为：V；

(4)我国在航天领域遥遥领先，研发的高科技新材料为航天事业的发展做出了巨大贡献，故正确，

故答案为：JO

【点评】本题考查化学运用的相关知识，属于基础知识的考查，题目比较简单。

三.解答题(共7小题)

9.2022年11月，“神舟十五号”载人飞船成功发射，创下了我国在超低温天气成功发射载人飞船的新纪

录，腓(N2H4)是火箭常用高能燃料，可与02发生反应：N2H4(g)+02(g)—N2(g)+2心0(g).

请回答下列问题：

(1)相关化学键的键能［常温常压下，断裂或形成Imol(理想)气体分子化学键所吸收或放出的能量］

数据如表所示：

化学键N—NH-No-oN=NH—O

键能日(kJ-moI-1)159389498946465

①O(g)+O(g)-02(g),生成0.5molO2(g)会放出249kJ能量。

②ImolN2H4(g)在02中完全燃烧放出593kJ能量。

(2)N2H4(g)+02(g)—N2(g)+2H2O(1)可设计为燃料电池，装置如图所示。

①气体丫为02(填化学式)。该装置工作时，SOj移向电极PU(填“PU”或“Pt2”)。

②电极Ptl为负极(填“负极”或“正极”)，发生的电极反应为N2H4-4/=N2+4H+。

③该装置工作一段时间后，电解质溶液的酸性减弱(填“增强”“减弱”或“不变”),

稀

Pt硫Pt

1酸2

气体X一气体丫

【考点】有关反应热的计算；燃料电池；原电池与电解池的淙合.

【专题】化学反应中的能量变化.

【答案】(1)①249；

②593；

(2)①02：Ptl；

②负极；N2H4-4e~=N2+4H。

③减弱。

【分析】(I)根据反应物键能■生成键能=焰变；

(2)根据电子流向可知Ptl电极是负极，阴离子往负极移动；根据反应式N2H4(g)+02(g)=N2(g)

+2H2O可知反应过程中硫酸的物质的量不变，但溶液体积增加，硫酸浓度减小。

【解答】解：(1)①断键吸热，形成化学键放热，则0(g)+0(g)-02(g),生成0.5moKh(g)会

放出498kJX0.5=249kJ能量，

故答案为：249；

②根据方程式可知断键吸收的能量是(4X389+159+498)kJ=2213kJ,形成化学键放出的能量是(946+4

X465)kJ=2806kJ,所以ImolN2H4(g)在02中完全燃烧放出2806kJ-2213kJ=593kJ能量，

故答案为：593；

(2)①根据电子流向可知Ptl电极是负极，Pt2电极是正极，所以气体丫为02,发生得到电子的还原

反应，该装置工作时，SO会移向电极的负极，即PU电极，

故答案为:02：Ptl;

②电极Ptl为负极，溶液显酸性，发生的电极反应为N2H4-4e=N2+4H+,

故答案为：负极；N2H4-4e=N2+4H+；

③根据反应式N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H2O可知反应过程中硫酸的物质的最不变，但溶液体积

增加，硫酸浓度减小，所以该装置工作一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，

故答案为：减弱。

【点评】本题考杳化学反应与能量变化和电化学知识，题目难度中等，注意会判断反应热及电极方程式

的书写。

10.我国成功发射的“天宫一号”K行器的外壳覆盖了一种新型结构陶骁材料，其主要成分是氮化硅，该

陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：SiO2+C+N2型Si3N4+CO

(1)N2分子的结构式为N三No

(2)配平上述反应的化学方程式3SiO2+6C+2N2同-Si3N4+6CO。

碱金属中的锂被称为“21世纪的能源金属”，锂电池在航空工业中有着重要作用。

(3)离子化合物氢化锂(LiH)是一种制氢剂，其中才离子半径大于Li+离子半径，用物质结构理论

分析，其原因是FT和Li+具有相同的核外电子排布，Li+的核电荷数大于H'对核外电子的吸引能

力较大，其离子半径较小°

(4)下列关丁•碱金属元素及其单质的叙述中，错误的是Bo

A.保存碱金属时，都必须隔绝空气和水蒸气

B.碱金属一旦着火，要迅速用泡沫灭火剂扑灭

C.与水反应的剧烈程度：Li<Na<K<Rb

D.水溶液中正离子氧化性：Li+>Na+>K+>Rb+

2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功交会对接。飞船的轨道舱内安装盛有Na2O2

颗粒装置，为宇航员供氧。

(5)Na2O2中的正、负离子的个数比为2：1oNa2O2与CO2发生反应的化学方程式为

2Na2O2+2CO2=2Na2co3+02,该反应中体现了Na2O2的性质有氧化性、还原性。

(6)为保持航天器中气体成分恒定，需处理人体呼出气体。下表列出相关气体的成分及含量：

成分人体吸入空气人体呼出气体

N278%74%

0221%16%

H20(g)0.5%6%

CO20.03%4%

①上述气体组分中，N2不参与人体新陈代谢，若有I00L空气被人体吸入，则相同条件下，人体呼出气

体的体积为105.4Lo(保留1位小数)(均为体积百分含量)

②设航天器内有100L空气被人体吸入，现将呼出的气体通过Na2O2处理，若NazOz先与呼山的CO2

反应，再与呼出的H20(g)作用；试通过计算回答：欲使气体恢复至原空气成分且体积仍为100L,是

否还需额外补充水蒸气。若需要，应补充多少升的水蒸气；若不需要，应使多少升的水蒸气冷凝。呼

出气体体积保留三位小数为105.405L,呼入气体中氧气的体积=100LX21%=21.000L,呼出的气体中

氧气的体积是105.405LX16%^16.865L,所以氧气体积减少为(21.000-16.865)L=4.135L,二氧,化

碳气体增力口的量=105.405LX4%=100LX0.03%=4.216L-0.030L=4.186L,将增加的CO2用Na2C>2吸

收，根据过氧化钠和二氧化碳的反应：2NU2O2+2CO2=2NH2CO3+O2»生成02的体积是C02的一半，

为2.093L,为补足减少的4.135LO2,还需要2.042LO2,则需要用Na2C>2吸收H2。(G，根据Na2C>2和

比0的反应，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,H2OS)体积为氧气的2倍=2.042LX2=4.084L,剩余的

比0(力=105.405LX6%・4.084L=2.240L,即需要使2.240L水蒸气冷凝(计算过程保留3位小数)

【考点】结构式；化学方程式的有关计算；氧化还原反应方程式的配平.

【专题】利用化学方程式的计算.

【答案】(1)N三N；

(2)3SiO2+6C+2N2=£^=Si3N4+6CO：

(3)广和Li+具有相同的核外电子排布，Li+的核电荷数大于H',对核外电子的吸引能力较大，其离

子半径较小；

(4)B；

(5)2：1；2Na2O2+2CO2=2Na2co3+02；氧化性、还原性：

(6)①105.4：

②呼出气体体积保留三位小数为I05.405L,呼入气体中氧气的体积=100LX21%=2l.000L,呼出的气

体中氧气的体积是IO5.4O5LX16%F6.865L,所以氧气体积减少为(21.000-16.865)L=4.I35L,二

氧化碳气体增加的量=105.405LX4%=100LX0.03%=4.216L-0.03()L=4.186L,将增加的CO2用

Na2O2吸收，根据过氧化钠和二氧化碳的反应：2Na2O2+2C02=2Na2co3+02,生成02的体积是CO2

的一半，为2.093L,为补足减少的4.135LO2,还需要2.042LO2,则需要用Na2O2吸收H2O(g),根据

Na2O2和H2O的反应，2Na2O?+2H2O=4NaOH+O2,H2O(g)体积为氧气的2倍=2.042LX2=4.084L,

剩余的H2O(g)=105.405LX6%-4.084L=2.240L,即需要使2.240L水蒸气冷凝。

【分析】(1)N2分子的结构式为N三N；

(2)反应中碳的化合价由0升高为+2价，氮元素化合价由0降低为-3价，根据氧化还原反应的配平

ro]inn

方法，配平后的化学方程式为：3S1O2+6C+2N2,Si3N4+6CO；

(3)才和LT具有相同的核外电子排布，Li，的核电荷数大于H",对核外电子的吸引能力较大，其离

子半径较小；

(4)A.碱金属单质在空气中易被氧化，在水中易与水反应，故保存时必须隔绝空气和水蒸气：

B.碱金属着火时，不能用水或泡沫灭火器灭火，因为它们会与水或二氧化碳反应生成可燃性气体；

C.碱金属单质与水反应的剧烈程度随原子序数的增大而增强：

D.碱金属阳离子的氧化性随原子序数的增大而减弱，则水溶液中正高子氧化性：Li+>Na+>K+>Rb+：

(5)Na2O2中含有钠离子和过氧根离子，则正、负离子的个数比为2：1,Na2O2与C02发生反应的化

学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2co3+02,该反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，体班了Na2O2的

性质有氧化性、还原性；

(6)①N2不参与人体新陈代谢，呼入和呼出气体中，N2的体积不变，根据N2在吸入和呼出气体中的

占比,可以列出方程1OOLX78%=V呼出X74%,解得V明产105.4L；

②由第一问，呼出气体体积保留三位小数为105.405L,呼入气体中氧气的体积=100LX21%=2l.000L,

呼出的气体中氧气的体积是IO5.4O5LX16%=16.865L,所以氧气体积减少为(21.000-16.865)L=

4.I35L,二氧化碳气体增加的量=105.4051乂4%=1001^0.03%=4.2161-0.0301=4.1861,将增加的

CO2用Na2O2吸收，根据过氧化钠和二氧化碳的反应：2Na2O2+2CO2=2Na2co3+02,生成02的体积是

CO2的一半，为2.093L,为补足减少的4.135LO2,还需要2042LO2,则需要用Na2()2吸收H2O(g),

根据Na2O2和H2O的反应,2N&2O2+2H2O=4NaOH+O2,H2O(g)体积为氧气的2倍=2.042LX2=4.084L,

剩余的H2O(g)=105.405LX6%-4.084L=2.240L,即需要使2.240L水蒸气冷凝。

【解答】解：(1)N2分子的结构式为N^N,

故答案为：N三N；

(2)反应中碳的化合价由0升高为+2价，氮元素化合价由0降低为-3价，根据氧化还原反应的配平

方法，配平后的化学方程式为：3SiO2+6C+2N2foliim,Si3N4+6CO,

故答案为:3SiO2+6C+2N2fa]»nn,Si3N4+6CO；

(3)丁和Li+具有相同的核外电子排布，Li+的核电荷数大于H',对核外电子的吸引能力较大，其离

子半径较小，

故答案为：FT和Li+具有相同的核外电子排布，Li+的核电荷数大于H"对核外电子的吸引能力较大，

其离子半径较小；

(4)A.碱金属单质在空气中易被氧化，在水中易与水反应，故保存时必须隔绝空气和水蒸气，故A正

确；

B.碱金属着火时，不能用水或泡沫灭火器灭火，因为它们会与水或二氧化碳反应生成可燃性气体，故B

错误；

C.碱金属单质与水反应的剧烈程度随原子序数的增大而增强，故C正确；

D.碱金属