Question

11、世人瞩目的“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心成功发射升空．
（1）在“嫦娥一号”卫星的研制和试验过程中，下列课题属于化学科学研究范畴的是

ABD

；
A．研制运载火箭所需要的燃料
B．合成制造卫星的材料
C．确定卫星的运行轨道
D．研制运载火箭外层的耐高温涂料
E．选择卫星发射升空的最佳时间
（2）发射嫦娥一号卫星的长征三号甲运载火箭第三级采用的燃料是液氢．液氢是氢气在降温到零下253℃液化得到的，液氢体积小便于贮存和运输．请从宏观和微观（分子的观点）两个角度描述氢气液化的过程．
宏观：

降低温度氢气发生物理变化由气态变为液态

；
微观：

降低温度氢气分子的运动速度减慢，分子间隔变小

（3）在火箭点火时，火箭推进器中的氢气与同时注入的液氧（液态的氧气）反应生成水，同时放出大量的热，提供火箭运行所需的能量．请从宏观和微观（分子的观点）两个角度描述氢气与氧气反应的过程．
宏观：

氢气与氧气在点燃的条件下发生化学变化生成了水

；
微观：

在点燃的条件下，氢分子和氧分子分别分解为氢原子和氧原子，两个氢原子和一个氧原子结合生成一个水分子，许多水分子聚集成水

．
（4）氢气和氧气可以通过电解水的方法制得．下图为实验室中电解水的装置示意图．请在图中的括号中标示出各物质的名称和电源的正负极．

Answer 1

分析：（1）化学是研究物质结构组成、性质、用途和变化规律的科学；
（2）物质的状态取决于构成物质的微粒间间隔；氢气降温液化从微观的角度来看是氢气分子间间隔变小的过程；
（3）化学变化是构成物质的分子分解成原子然后原子重新结合成新的分子的过程；氢气在氧气中燃烧生成水的过程即为构成氢分子与氧分子的氢原子与氧原子重新结合成水分子的过程；
（4）水电解时生成氢气和氧气，两气体的体积比为2：1，并且正极产生的为氧气、负极产生的为氢气．

解答：解：（1）ABD都涉及到物质的性质和用途，属于化学科学研究的范畴；而C卫星的运动轨道和E卫星的发射时间都与化学科学所研究的对象无关；
故答案为：ABD；
（2）降低温度气态氢气变成液态氢气的过程没有新物质产生，是个物理变化，变化的实质为氢气分子在温度降低时运动速度减小，分子间的间隔变小；
故答案为：降低温度氢气发生物理变化由气态变为液态；降低温度氢气分子的运动速度减慢，分子间隔变小；
（3）氢气在氧气中燃烧时生成了新物质水，是个化学变化，变化的实质为氢分子分解成氢原子、氧分子分解成氧原子，氢、氧原子重新结合，两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子，大量水分子聚集成水；
故答案为：氢气与氧气在点燃的条件下发生化学变化生成了水；在点燃的条件下，氢分子和氧分子分别分解为氢原子和氧原子，两个氢原子和一个氧原子结合生成一个水分子，许多水分子聚集成水；
（4）根据水电解产生氢气与氧气体积比为2：1，可判断产生气体较少的①为氧气、气体较多的③为氢气；再根据水电解时正极产生氧气、负极产生氢气的实验现象，可判断④为电源负极、⑤为电源正极；管②内为未电解的水；
故答案为：①氧气；②水；③氢气；④负极；⑤正极．

点评：从微观的角度来说，物理变化是微粒间间隔的变化，化学变化为分子$\stackrel{分解}{→}$原子$\stackrel{重新结合}{→}$分子的变化．