[题目]天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功.请回答下列问题:(1)耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件.石英玻璃的成分是 (2)“碳纤维复合材料制品应用于“天宫二号的推进系统.碳纤维复合材料具有重量轻.可设计强度高的特点.碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成.其中合成树脂是高分子化合� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题：

（1）耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是______（填化学式）

（2）“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统。碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点。碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成，其中合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是_____________。

（3）太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉，其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。

① 天宫二号使用的光伏太阳能电池，该电池的核心材料是_____，其能量转化方式为_____。

② 下图是一种全天候太阳能电池的工作原理：

太阳照射时的总反应为V3++ VO2++ H2O=V2++VO2++2H+，则负极反应式为__________；夜间时，电池正极为______（填“a”或“b”）。

（4）太阳能、风能发电逐渐得到广泛应用，下列说法中，正确的是______(填字母序号)。

a.太阳能、风能都是清洁能源

b.太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化

c.控制系统能够控制储能系统是充电还是放电

d.阳光或风力充足时，储能系统实现由化学能到电能的转化

(5)含钒废水会造成水体污染，对含钒废水(除VO2+外，还含有Al3+，Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用，流程如下:

已知溶液pH范围不同时，钒的存在形式如下表所示:

钒的化合价	pH<2	pH>11
+4价	VO2+，VO(OH)+	VO(OH)3-
+5价	VO2+	VO43-

①加入NaOH调节溶液pH至13时，沉淀1达最大量，并由灰白色转变为红褐色，用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀1的反应过程为_______、_______；所得滤液1中，铝元素的存在形式为__________。

②向碱性的滤液1 (V的化合价为+4)中加入H2O2的作用是________(用离子方程式表示)。

【答案】SiO2 聚合反应Si（或答“晶体硅”）太阳能转化为电能VO2+ +H2O-e - =VO2++2H+babcFe2+ + 2OH- Fe(OH)2↓4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3AlO2-2VO(OH)3- + H2O2 + 4OH- 2VO43-+ 6H2O

【解析】

(1)石英玻璃的成分是二氧化硅，化学式为：SiO2；故答案为：SiO2；

(2)合成树脂是高分子化合物，制备合成树脂的反应类型是聚合反应，故答案为：聚合反应；

(3)①天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能，故答案为：Si；太阳能转化为电能；

②负极发生氧化反应，化合价升高，所以电极反应式为：VO2++H2O-e-=VO2++2H+夜间时，电池正极VO2+得电子发生还原反应，所以正极为b，故答案为：VO2++H2O-e-=VO2++2H+；b；

(4)a．太阳能、风能都是新能源，属于清洁能源，不污染环境，故a正确；b．由能量转化图可知太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化，故b正确；c．由图示可知控制系统与储能系统可实现充、放电的转化，故c正确；d．阳光或风力充足时，储能系统实现由太阳能、风能到电能的转化，故d错误；故答案为：abc；

(5)①沉淀1含有氢氧化铁，设计反应为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，因氢氧化铝为两性氢氧化物，可与氢氧化钠溶液反应，所得滤液1中，铝元素的存在形式为AlO2-，故答案为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3；AlO2-；

②过氧化氢具有强氧化性，由表中数据可知，向碱性的滤液1(V的化合价为+4)中加入H2O2时发生了2VO(OH)3-+H2O2+4OH-=2VO43-+6H2O，故答案为：2VO(OH)3-+H2O2+4OH-=2VO43-+6H2O。

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