Question

世人矚目的“嫦娥一號”月球探測衛星于2007年10月24日18時05分在西昌衛星發射中心成功發射升空．
（1）在“嫦娥一號”衛星的研制和試驗過程中，下列課題屬于化學科學研究范疇的是；
A．研制運載火箭所需要的燃料
B．合成制造衛星的材料
C．確定衛星的運行軌道
D．研制運載火箭外層的耐高溫涂料
E．選擇衛星發射升空的最佳時間
（2）發射嫦娥一號衛星的長征三號甲運載火箭第三級采用的燃料是液氫．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輸．請從宏觀和微觀（分子的觀點）兩個角度描述氫氣液化的過程．
宏觀：；
微觀：
（3）在火箭點火時，火箭推進器中的氫氣與同時注入的液氧（液態的氧氣）反應生成水，同時放出大量的熱，提供火箭運行所需的能量．請從宏觀和微觀（分子的觀點）兩個角度描述氫氣與氧氣反應的過程．
宏觀：；
微觀：．
（4）氫氣和氧氣可以通過電解水的方法制得．下圖為實驗室中電解水的裝置示意圖．請在圖中的括號中標示出各物質的名稱和電源的正負極．

Answer 1

【答案】分析：（1）化學是研究物質結構組成、性質、用途和變化規律的科學；
（2）物質的狀態取決于構成物質的微粒間間隔；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）化學變化是構成物質的分子分解成原子然后原子重新結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成氫分子與氧分子的氫原子與氧原子重新結合成水分子的過程；
（4）水電解時生成氫氣和氧氣，兩氣體的體積比為2：1，并且正極產生的為氧氣、負極產生的為氫氣．
解答：解：（1）ABD都涉及到物質的性質和用途，屬于化學科學研究的范疇；而C衛星的運動軌道和E衛星的發射時間都與化學科學所研究的對象無關；
故答案為：ABD；
（2）降低溫度氣態氫氣變成液態氫氣的過程沒有新物質產生，是個物理變化，變化的實質為氫氣分子在溫度降低時運動速度減小，分子間的間隔變小；
故答案為：降低溫度氫氣發生物理變化由氣態變為液態；降低溫度氫氣分子的運動速度減慢，分子間隔變小；
（3）氫氣在氧氣中燃燒時生成了新物質水，是個化學變化，變化的實質為氫分子分解成氫原子、氧分子分解成氧原子，氫、氧原子重新結合，兩個氫原子和一個氧原子結合成一個水分子，大量水分子聚集成水；
故答案為：氫氣與氧氣在點燃的條件下發生化學變化生成了水；在點燃的條件下，氫分子和氧分子分別分解為氫原子和氧原子，兩個氫原子和一個氧原子結合生成一個水分子，許多水分子聚集成水；
（4）根據水電解產生氫氣與氧氣體積比為2：1，可判斷產生氣體較少的①為氧氣、氣體較多的③為氫氣；再根據水電解時正極產生氧氣、負極產生氫氣的實驗現象，可判斷④為電源負極、⑤為電源正極；管②內為未電解的水；
故答案為：①氧氣；②水；③氫氣；④負極；⑤正極．
點評：從微觀的角度來說，物理變化是微粒間間隔的變化，化學變化為分子原子分子的變化．