Question

【題目】2018年12月8日，搭載著“嫦娥四號”探測器的“長征三號乙”運載火箭發射成功。

（1）“長征三號乙”火箭發動機在焊接時需要使用氬弧焊。氬弧焊（如圖）是在氬氣保護下，通過在鎢電極與焊件間產生的高壓電弧放熱，熔化焊絲或焊件的一種焊接技術。

①用氬氣作保護氣，是因為氬氣的化學性質________，金屬鎢作電極是利用了金屬鎢的導電性和____。

②如果在沒有保護氣的情況下焊接金屬，可能導致焊接不牢，原因是______。

（2）“長征三號乙”的第一、二子級火箭用偏二甲肼（）和四氧化二氮（）做推進劑，該反應的化學方程式為，則X的化學式是________。

（3）“嫦娥四號”光伏發電板的主要構成材料是硅，單質硅由石英固體（）和碳在高溫下反應制得，同時產生一種可燃性氣體，該反應的化學方程式是_________。

（4）“長征三號乙”的第三子級火箭采用液氫、液氧做推進劑，實驗室可采用電解水得到氫氣和氧氣，氫氣在與直流電源______ 相連的電極上產生，氫能是未來最理想的能源，但目前應用并不廣泛的原因是_____ （答一條即可）。

Answer 1

【答案】很不活潑 熔點高 金屬和空氣中的氧氣反應生成氧化物 CO2 負極 制取成本高

【解析】

（1）①氬氣屬于惰性氣體，用作保護氣，主要利用其化學性質很不活潑性質，可以防止氧化的發生，起到保護作用；鎢作為電極，經過電路傳輸，使鎢絲溫度升高，將熱量傳遞到焊絲上，使焊絲熔化起到焊接的目的，而鎢無法被熔化，充分利用了鎢熔點高的性質；

②金屬焊絲熔化后，在沒有保護氣的情況下，金屬會與氧氣反應生成氧化物，與金屬單質的性質不同，從而使焊接不牢固；

（2）反應前含有碳原子個數為2個，氫原子個數為8個，氮原子個數為6個，氧原子個數為8個，反應后目前有6個氮原子，8個氫原子和4個氧原子，剩余2個碳原子和4個氧原子，而剩余X系數為2，所以將剩余的碳原子與氧原子提出公因數2之后，碳與氧組合為化合物CO2，所以X為CO2；

（3）反應物為二氧化硅和碳，生成物為硅和一種可燃氣體，反應前含有碳、氧、硅三種元素，反應后現有硅元素，剩余碳和氧元素組成的可燃氣體則為一氧化碳，所以是碳與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅和一氧化碳，化學方程式為；

（4）根據水電解實驗可知，氫氣是在負極電解生成，所以氫氣生成時是與直流電源的負極相連；而水電解制取氫氣，需要耗費大量的電能，電能轉化效率不高，導致由于其制取成本較高，導致其無法大規模推廣。