Question

11、世人矚目的“嫦娥一號(hào)”月球探測衛(wèi)星于2007年10月24日18時(shí)05分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空．
（1）在“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星的研制和試驗(yàn)過程中，下列課題屬于化學(xué)科學(xué)研究范疇的是

ABD

；
A．研制運(yùn)載火箭所需要的燃料
B．合成制造衛(wèi)星的材料
C．確定衛(wèi)星的運(yùn)行軌道
D．研制運(yùn)載火箭外層的耐高溫涂料
E．選擇衛(wèi)星發(fā)射升空的最佳時(shí)間
（2）發(fā)射嫦娥一號(hào)衛(wèi)星的長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭第三級(jí)采用的燃料是液氫．液氫是氫氣在降溫到零下253℃液化得到的，液氫體積小便于貯存和運(yùn)輸．請從宏觀和微觀（分子的觀點(diǎn)）兩個(gè)角度描述氫氣液化的過程．
宏觀：

降低溫度氫氣發(fā)生物理變化由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)

；
微觀：

降低溫度氫氣分子的運(yùn)動(dòng)速度減慢，分子間隔變小

（3）在火箭點(diǎn)火時(shí)，火箭推進(jìn)器中的氫氣與同時(shí)注入的液氧（液態(tài)的氧氣）反應(yīng)生成水，同時(shí)放出大量的熱，提供火箭運(yùn)行所需的能量．請從宏觀和微觀（分子的觀點(diǎn)）兩個(gè)角度描述氫氣與氧氣反應(yīng)的過程．
宏觀：

氫氣與氧氣在點(diǎn)燃的條件下發(fā)生化學(xué)變化生成了水

；
微觀：

在點(diǎn)燃的條件下，氫分子和氧分子分別分解為氫原子和氧原子，兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子結(jié)合生成一個(gè)水分子，許多水分子聚集成水

．
（4）氫氣和氧氣可以通過電解水的方法制得．下圖為實(shí)驗(yàn)室中電解水的裝置示意圖．請?jiān)趫D中的括號(hào)中標(biāo)示出各物質(zhì)的名稱和電源的正負(fù)極．

Answer 1

分析：（1）化學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成、性質(zhì)、用途和變化規(guī)律的科學(xué)；
（2）物質(zhì)的狀態(tài)取決于構(gòu)成物質(zhì)的微粒間間隔；氫氣降溫液化從微觀的角度來看是氫氣分子間間隔變小的過程；
（3）化學(xué)變化是構(gòu)成物質(zhì)的分子分解成原子然后原子重新結(jié)合成新的分子的過程；氫氣在氧氣中燃燒生成水的過程即為構(gòu)成氫分子與氧分子的氫原子與氧原子重新結(jié)合成水分子的過程；
（4）水電解時(shí)生成氫氣和氧氣，兩氣體的體積比為2：1，并且正極產(chǎn)生的為氧氣、負(fù)極產(chǎn)生的為氫氣．

解答：解：（1）ABD都涉及到物質(zhì)的性質(zhì)和用途，屬于化學(xué)科學(xué)研究的范疇；而C衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌道和E衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)間都與化學(xué)科學(xué)所研究的對象無關(guān)；
故答案為：ABD；
（2）降低溫度氣態(tài)氫氣變成液態(tài)氫氣的過程沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，是個(gè)物理變化，變化的實(shí)質(zhì)為氫氣分子在溫度降低時(shí)運(yùn)動(dòng)速度減小，分子間的間隔變小；
故答案為：降低溫度氫氣發(fā)生物理變化由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)；降低溫度氫氣分子的運(yùn)動(dòng)速度減慢，分子間隔變小；
（3）氫氣在氧氣中燃燒時(shí)生成了新物質(zhì)水，是個(gè)化學(xué)變化，變化的實(shí)質(zhì)為氫分子分解成氫原子、氧分子分解成氧原子，氫、氧原子重新結(jié)合，兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子結(jié)合成一個(gè)水分子，大量水分子聚集成水；
故答案為：氫氣與氧氣在點(diǎn)燃的條件下發(fā)生化學(xué)變化生成了水；在點(diǎn)燃的條件下，氫分子和氧分子分別分解為氫原子和氧原子，兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子結(jié)合生成一個(gè)水分子，許多水分子聚集成水；
（4）根據(jù)水電解產(chǎn)生氫氣與氧氣體積比為2：1，可判斷產(chǎn)生氣體較少的①為氧氣、氣體較多的③為氫氣；再根據(jù)水電解時(shí)正極產(chǎn)生氧氣、負(fù)極產(chǎn)生氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可判斷④為電源負(fù)極、⑤為電源正極；管②內(nèi)為未電解的水；
故答案為：①氧氣；②水；③氫氣；④負(fù)極；⑤正極．

點(diǎn)評(píng)：從微觀的角度來說，物理變化是微粒間間隔的變化，化學(xué)變化為分子$\stackrel{分解}{→}$原子$\stackrel{重新結(jié)合}{→}$分子的變化．