热点素材02 建设航天强国-2025年高考化学 热点 重点 难点 专练（上海专用）

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75载砥砺奋进，中国奇迹闪耀苍穹。半个多世纪以来，在党的坚强领导下，在全国大力支持下，一代代航天人坚持自力更生、自主创新，创造了以“两弹一星”、载人航天、探月探火、北斗导航为代表的辉煌成就，积淀了深厚博大的航天精神，推动航天事业从无到有、从弱到强、从“蓝图绘梦”到“奋斗圆梦”，实现历史性、高质量、跨越式发展，航天强国建设迈出坚实步伐。
探索浩瀚宇宙，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。神舟家族太空接力，天宫、天舟书写传奇，天和、问天、梦天相继升空、“深情相拥”，中国空间站完成在轨建造，启幕无限未来。嫦娥三号成功落月，嫦娥四号首登月背，嫦娥五号月面采样，嫦娥六号月背取宝，我国走出一条高质量、高效益的月球探测之路。天问一号突破地月系，祝融号探索“乌托邦”，我国首次火星探测任务一举实现“环绕、着陆、巡视”三大目标，开创国际首次。北斗三号全球卫星导航系统建成开通，为全球用户提供优质可靠服务。高分辨率对地观测系统重大专项圆满收官，描绘绿水青山，守望地球家园。慧眼号、张衡一号、羲和号等空间科学与技术试验卫星先后飞天，观天窥地逐日成果丰硕。打造全球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施体系进展顺利，空间应用能力不断增强。多种形式的航天国际交流合作深入推进，以实际行动推动构建人类命运共同体。
如今，漫天星光洒遍世界，五星红旗闪耀深空，中华儿女“旅居”苍穹，航天科技成果更加有力地支撑强国强军、惠及千家万户、增进人类福祉，充分展现了中国人的志气、骨气和底气。探月精神、新时代北斗精神在薪火相传的奋斗中得到凝练，让航天精神愈发深厚博大。
未来的中国航天将更精彩。例如，我国将研制、发射长征十号新一代载人运载火箭、长征九号重型运载火箭、中国与欧洲合作的“微笑”天文卫星、全球首颗静止轨道微波气象卫星、技术更先进的北斗四号卫星导航系统、“轻舟”货运飞船、“昊龙”货运航天飞机、“巡天”空间望远镜、“梦舟”新一代载人飞船、“揽月”月面着陆器、载人月球车、载人探测月球任务、嫦娥七号月球探测器、嫦娥八号月球探测器、国际月球科研站、天问二号小行星探测器、天问三号火星采样返回探测器、天问四号木星系探测器等，在2035年左右，将把我国由航天大国变成航天强国。
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考向01 化学与材料
1．(2024·河北省部分学校高三纵向评价)随着“祝融号”火星车登陆火星、“嫦娥五号”在月球采集月壤返回地球和中国空间站搭建完成，中国已经从航天大国向航天强国迈进。下列说法正确的是
A．航天员所食用的“航天腊肉”中含有的亚硝酸钠是一种增味剂
B．“嫦娥五号”的抛物面天线由铝合金和玻璃钢复合而成，它是一种合金材料
C．“祝融号”火星车表面温控涂层材料聚酰胺薄膜是一种有机高分子材料
D．“嫦娥五号”着陆器光学镜片是高清光学玻璃，其主要成分为单晶硅
【答案】C
【解析】A项，航天员所食用的“航天腊肉”中含有的亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，不是增味剂，A错误；B项，合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。铝合金是合金，而玻璃钢是复合材料，则“嫦娥五号”的抛物面天线由铝合金和玻璃钢复合而成，不是是合金材料，B错误；C项，聚酰胺是有机物单体通过聚合反应生成的高聚物，属于有机高分子材料，C正确；D项，高清光学玻璃通常是由多种氧化物混合制成的，例如二氧化硅等，主要成分不是单晶硅，D错误；故选C。
2．(2024·辽宁省丹东市等2地高三学期期末) “神舟”飞天、“嫦娥”奔月、“天问”探火、“羲和”探日，勇攀科技高峰，逐梦航天强国，化学功不可没。以下相关说法正确的是( )
A．神舟十三号返回舱上使用的酚醛空心微球外层为酚醛树脂，酚醛树脂属于有机高分子材料
B．嫦娥五号在地月往返旅程中搭载了存储抗疫歌曲等内容的芯片，芯片主要成分为SiC
C．天问一号热控材料纳米气凝胶的胶粒直径小于1nm
D．羲和号卫星反射镜使用了高技术陶瓷材料，高技术陶瓷属于传统无机非金属材料
【答案】A
【解析】A项，酚醛树脂属于有机高分子材料，故A正确；B项，芯片主要成分为Si，故B错误；C项，热控材料纳米气凝胶属于胶体，胶粒直径小于1~100 nm，故C错误；D项，高技术陶瓷属于新型无机非金属材料，故D错误；故选A。
3．(2024·广东省六校高三第一次联考) “探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的梦。”航天科技的发展与化学密切相关。下列说法不正确的是( )
A．神舟十四号飞船外壳使用的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料
B．航天飞船内安装盛有过氧化钠颗粒的装置，它的用途是再生氧气
C．航天服壳体使用的铝合金材料因熔点比纯铝高而耐用
D．中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石互为同素异形体
【答案】C
【解析】A项，飞船返回舱表面是耐高温陶瓷材料，属于新型无机非金属材料，A正确；B项，过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气，故过氧化钠颗粒的装置用途是再生氧气，B正确；C项，合金比纯金属硬度大，熔点低，C错误；D项，石墨烯与金刚石是C元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，D正确；故选C。
4．“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的梦。”航天科技的发展与化学密切相关。下列说法不正确的是( )
A．神舟十四号飞船外壳使用的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料
B．航天飞船内安装盛有过氧化钠颗粒的装置，它的用途是再生氧气
C．航天服壳体使用的铝合金材料熔点比纯铝低
D．“祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于有机高分子化合物
【答案】D
【解析】A项，氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，A正确；B项，过氧化钠与人呼吸产生的水和二氧化碳反应可产生氧气，B正确；C项，合金熔点低于纯金属，C正确；D项，正十一烷分子量小于10000，不属于有机高分子化合物，D不正确；故选D。
5．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号F遥十三运载火箭送入太空，并和中国太空站组合体成功对接，这是中国建设航天强国最新里程碑。以下说法错误的是
A．长征二号F遥十三运载火箭使用“偏二甲肼和二氧化氮”作推进剂，二氧化氮起氧化剂作用
B．太空站组合体的“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能变为化学能
C．太空站组合体、神舟返回舱和长征二号火箭均使用了高强度碳纤维，碳纤维属于新型无机高分子材料
D．太空站组合体中最常见的保温隔热材料采用镀铝聚亚酰胺(PI)薄膜，聚亚酰胺是有机高分子材料
【答案】B
【解析】A项，偏二甲肼和二氧化氮反应生成氮气和水，二氧化氮中氮元素化合价降低，二氧化氮起氧化剂作用，故A正确；B项，光伏发电系统能将太阳能变为电能，故B错误；C项，碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维，碳纤维属于新型无机高分子材料，故C正确；D项，聚亚酰胺是合成有机高分子材料，故D正确；故选B。
6．长征五号系列运载火箭是我国首型大推力无毒、无污染液体燃料火箭，运载能力位居世界前列，是中国由航天大国迈向航天强国的显著标志和重要支撑。下列叙述错误的是( )
A．火箭芯一级尾段使用的碳纤维材料属于新型无机非金属材料
B．火箭的整流罩前锥段材料-聚甲基丙烯酰亚胺属于有机高分子材料
C．火箭采用2219-铝合金做箭体的蒙皮材料，有利于减轻火箭的质量
D．火箭的推进剂是四氧化二氮和偏二甲肼
【答案】D
【解析】A项，碳纤维是指含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维，碳纤维材料属于新型无机非金属材料，A正确；B项，聚甲基丙烯酰亚胺是聚合物，属于有机高分子材料，B正确；C项，铝合金质量轻、耐高温，铝合金做箭体的蒙皮材料，有利于减轻火箭的质量，C正确；D项，火箭推进剂主要有三种类型：固体，液体，和混合型，由燃料和氧化剂构成，偏二甲肼和四氧化二氮作液体推进剂，但也可以是其他组合液体推进剂，不一定就是四氧化二氮和偏二甲肼，D错误；故选D。
7．(2024·山东省烟台市招远市学业水平诊断)液晶聚芳酯应用在航空航天、国防军工等领域，制备反应如下。下列说法错误的是( )
A． B．反应说明化合物F可发生缩聚反应
C．化合物E最多有18个原子共平面 D．化合物X为乙酸
【答案】C
【解析】A项，由上述方程式可以判断，p等于2m-1，A正确；B项，由方程式可知，F分子中含有酯基和羧基，F也可以发生缩聚反应，B正确；C项，与芳香环直接相连的原子共面，羰基碳直接相连的原子共面，E中左侧甲基上的3个氢有1个可能与右边的分子整体共平面，故最多有19个原子可能共平面，C错误；D项，X为-OH和CH3CO-结合成的乙酸分子，D正确； 故选C。
8．(2024·东北三省四校高三下学期第四次模拟考试)高分子材料聚芳醚腈被广泛应用于航空航天、汽车等领域。某聚芳醚腈(PEN)的合成线路如图。下列说法错误的是( )
A．的官能团为碳氯键和氰基
B．的名称为1，3－苯二酚
C．X为H2O
D．该反应为缩聚反应
【答案】C
【解析】A项，观察结构式可知，含有碳氯键(苯环和氯原子之间的键)和氰基(-CN)，故A正确；B项，根据系统命名法，其中酚羟基相连苯环上的一个碳定位1号，另一个为3号，得到名称为1，3－苯二酚，故B正确；C项，根据元素守恒可知，X为HCl，并不是H2O，故C错误；D项，该反应为缩聚反应，脱去HCl，故D正确；故选C。
9．(2024·浙江省9+1高中联盟高三联考)高分子材料聚芳醚腈(PEN)被广泛应用于航空航天、汽车等领域。某聚芳醚腈的合成反应如下(未配平)：
下列有关说法不正确的是( )
A．的含氧官能团有碳氯键、氰基
B．的核磁共振氢谱有四组峰
C．及时排出CO2和H2O有利于提高合成PEN的产率
D．PEN中的-CN可作为交联点，生成网状结构的高分子
【答案】A
【解析】A项，该物质中不存在含氧官能团，A错误；B项，该物质中共有4种不同化学环境的H，如图所示(用编号表示种类)：，故其核磁共振氢谱有四组峰，B正确；C项，及时排出CO2和H2O，可减小生成物浓度，促进反应向正方向进行，有利于提高合成PEN的产率，C正确；D项，-CN中C≡N可断开π键发生加成反应，因此PEN中的-CN可作为交联点，生成网状结构的高分子，D正确；故选A。
10．(2024·广东省佛山市期末)Al-Zn-Mg-Cu合金具有比强度高、密度低、耐腐蚀等优良特性，在航空航天、高铁等领域有广泛应用。下列说法正确的是( )
A．Zn属于d区元素
B．基态Cu原子核外价层电子排布式为3d94s2
C．基态Mg原子最高能层具有的原子轨道总数为9
D．基态Al原子核外价层电子轨道表示式为
【答案】C
【解析】A项，Zn原子核外价层电子排布式为3d104s2，其属于ds区元素，故A错误；B项，Cu是29号元素，基态Cu原子核外价层电子排布式为3d104s1，故B错误；C项，基态Mg原子最高能层为M层，M层共有3s、3p、3d三个能级，其原子轨道总数为1+3+5=9，故C正确；D项，基态Al原子核外价层排布式为3s23p1，其轨道表示式为，故D错误；故选C。
考向02 化学与科技
11．2016年11月3日，我国成功发射了以液氢、液氧为推进剂的长征五号大型运载火箭(亦称为“冰箭”)，达到国际先进水平，标志着我国由航天大国进入航天强国行列。有关该火箭推进剂的说法错误的是( )
A．温度低 B．燃烧效率高 C．反应产物有污染 D．贮存难度大
【答案】C
【解析】A项，以液氢、液氧为推进剂，说明温度低，故A正确；B项，氢气为燃料，说明燃烧效率高，故B正确；C项，氢气和氧气反应生成水，水无污染，故C错误；D项，氢气液化困难，因此贮存难度大，故D正确。故选C。
12．(2025·上海市建平中学月考)化学和航天科技发展息息相关，下列说法正确的是( )
A．“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆，其太阳能电池的材料是二氧化硅
B．月壤中的"嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]"：其成分属于有机盐
C．“嫦娥六号”首次在月球背面发现的石墨烯，属于有机高分子材料
D．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3
【答案】D
【解析】A项，太阳能电池的材料是单质硅，不是二氧化硅，A错误；B项，“嫦娥石[(Ca8Y) Fe(PO4)7]”，其成分属于无机盐，B错误；C项，石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构，石墨烯属于无机非金属材料，C错误；D项，氧化铁是红棕色固体，火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3，D正确；故选D。
13．(2025·湖南省长沙市长郡中学等校联盟联考)2024年11月4日，我国神舟十八号载人飞船成功着陆。下列说法正确的是( )
A．神舟十八号的主电源储能电池由镉镍电池更改为锂离子电池，锂离子电池属于二次电池，具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点
B．神舟十八号宇航服的主体部分是特殊的高强度涤纶，属于无机非金属材料
C．神舟十八号采用的燃料之一为液态的偏二甲肼(C2H8N2)，完全燃烧放出大量的热，只生成二氧化碳和水，具有产物清洁无污染等优点
D．神舟十八号外壳由铝合金和钛合金等合金制成，合金比其成分金属硬度更大、熔点更高
【答案】A
【解析】A项，镉镍电池更改为锂离子电池，因为锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，属于二次电池，A正确；B项，涤纶为有机高分子材料，B错误；C项，偏二甲肼含有氮元素，燃烧产物应还有氮气，C错误；D项，合金的熔点一般低于其成分金属，D错误；故选A。
14．(2024·广东省茂名市期末)2024年5月3日“嫦娥六号”探测器成功发射，其主要任务目标是对月球背面月壤进行无人自动采样并返回。下列说法错误的是( )
A．月球中的3He与地球上的3H具有相同的中子数
B．“嫦娥六号”探测器的壳体材料主要为铝合金，其强度大于纯铝
C．探测器所使用国产芯片的主要成分为晶体硅
D．长征五号运载火箭采用的液氢燃料为清洁能源
【答案】A
【解析】A项，核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；3He与3H中子数分别为1、2，A错误；B项，铝合金材料具有质量轻、强度高等优点，B正确；C项，硅单质具有良好的半导体性能，能制作芯片，C正确；D项，液氢燃料燃烧只生成水，为清洁能源，D正确；故选A。
15．(2024·四川省广安友谊中学期中考试)过氧化钠是航空航天潜航方面的重要的供养剂。学习化学计量物质的量后，小明和李华对过氧化钠进行再进行分析，下列结论错误的是( )
A．Na2O2的相对分子质量是78，所以2ml Na2O2的摩尔质量为156g/ml
B．1ml Na2O2中含3NA个离子
C．78g过氧化钠与足量水完全反应共转移电子NA个
D．1ml 钠与足量氧气在一定条件下发生反应生成氧化钠和过氧化钠，转移电子1ml
【答案】A
【解析】A项，摩尔质量与物质的化学式有关，与物质的量的多少无关，A错误；B项，过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，则1ml Na2O2中含3NA个离子，B正确；C项，78g过氧化钠的物质的量为1ml，根据方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，过氧化钠和水反应时，1ml过氧化钠参加反应时转移1ml电子，C正确；D项，钠和氧气反应时，由0价升高到+1价，则1ml 钠与足量氧气在一定条件下发生反应生成氧化钠和过氧化钠，转移电子1ml，D正确；故选A。
考向03 化学与月球地壤分析
16．(2024·重庆市期末)2023年9月29日，国家航天局发布消息，探月工程嫦娥六号计划于2024年前后实施发射。我国科学家已在嫦娥五号取回的月壤中检测出了3He。下列关于3He的说法不正确的是( )
A．质量数为3 B．与4He互为同素异形体 C．与4He互为同位素 D．中子数为1
【答案】B
【解析】A项，元素符号左上角的数字为质量数，3He的质量数为3，故A正确；B项，同素异形体是同种元素形成的不同单质，3He与4He不互为同素异形体，故B错误；C项，同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子，3He与4He互为同位素，故C正确；D项，He的质子数为2，则3He的中子数为1，故D正确；故选B。
17．中国探月工程“嫦娥五号”探测器于2020年12月17日完成探月任务，这是我国航天事业发展的巨大成就。“嫦娥五号”带回的月球土壤中富含3He，3He聚变生成4He时放出巨大的能量。下列关于3He、4He的说法正确的是( )
A．中子数相同 B．质量数相同 C．化学性质相同 D．物理性质相同
【答案】C
【解析】A项，3He和4He的中子数分别为1和2，不相同，A错误；B项，3He和4He的质量数分别为3和4，不相同，B错误；C项，3He和4He互为同位素，质子数相同，故化学性质相同，C正确；D项，3He和4He互为同位素，由于质量数不同，故密度、熔沸点等物理性质不相同，D错误；故选C。
18．(2024·江苏省决胜新高考高三大联考)我国科研团队对嫦娥五号月壤的研究发现，月壤中存在一种矿物。下列有关化学用语或图示表达正确的是( )
A．OH-的电子式：
B．基态P原子的价层电子的轨道表示式：
C．PO43-的空间填充模型：
D．H2O的空间构型：V形
【答案】D
【解析】A项，OH-得到一个电子形成阴离子，电子式为：，A错误；B项，基态P原子的价层电子排布式为3s23p3，轨道表示式：，B错误；C项，PO43-的中心原子的价层电子对数为4+=4，没有孤电子对，空间构型为正四面体，空间填充模型：，C错误；D项，H2O的中心原子的价层电子对数为2+=4，有2个孤电子对，空间构型：V形，D正确；故选D。
19．(2025·山西省怀仁市第一中学校高三摸底)我国科研人员通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯(2∼7层)，研究成果发表在2024年6月份NatinalScienceReview(国家科学评论)期刊上。这一发现为人类认识月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解。下列说法错误的是( )
A．天宫空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与足球烯(C60)互为同素异形体
B．月壤中的嫦娥石[[(Ca8Y) Fe(PO4)7]]，其成分属于无机盐
C．嫦娥五号、嫦娥六号探测器均装有太阳能电池板，其主要成分是高纯
D．长征五号遥八运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是煤经过干馏获得的产物
【答案】D
【解析】A项，石墨烯与足球烯(C80)都是碳元素形成的性质不同的两种单质，互为同素异形体，故A正确；B项，由化学式[(Ca8Y) Fe(PO4)7]可知，月壤中的嫦娥石成分属于无机盐，故B正确；C项，太阳能电池板的主要成分是半导体材料高纯硅，故C正确；D项，煤油是石油分馏得到的产品，不是煤干馏的产品，故D错误；故选D。
20．(2025·湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校高三联考)我国科研团队在嫦娥五号带回的月球样本中，发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体。研究发现，这些月球水和铵以一种水合盐的形式存在，其中铵、镁、氯、水在晶体中的质量分数分别约为、、、。下列说法不正确的是( )
A．该水合盐的化学式为NH4MgCl3•6H2O
B．该水合盐晶体属于复盐，是离子晶体
C．NH4+的VSEPR模型名称为正四面体形
D．氯化镁和氯化铵按照一定的比例混合，溶于蒸馏水后，可通过蒸发结晶得到该晶体
【答案】D
【解析】A项，根据题意可知，n(NH4+)：n(Mg2+)：n(Cl-)：n(H2O)= =1：1：3：6，则该水合盐分子式为NH4MgCl3•6H2O，故A正确；B项，该水合盐中含有铵根和镁离子两种阳离子，氯离子一种酸根离子，属于复盐，固态时为离子晶体，故B正确；C项，NH4+中N的价层电子对数=4+=4，无孤电子对，其VSEPR模型名称为正四面体形，故C正确；D项，该水合盐含有结晶水，结晶水合物应采取冷却结晶的方法制备，而不是蒸发结晶，故D错误；故选D。
21．(2024·内蒙古自治区包头市高三适应性考试)随着嫦娥五号返回器携带月球样品并返回成功，为我国载人探月工程的开展打下了坚实的基础。下列关于说法正确的是( )
A．返回器带回的月壤中含有，它与地球上42He互为同位素
B．嫦娥五号所携带的国旗主要成分为国产高性能芳纶纤维材料，该纤维材料是高分子材料，属于纯净物
C．长征五号遥五运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是煤经过干馏获得的产物
D．探测器装有太阳能电池板，该电池是将化学能转化为电能
【答案】A
【解析】A项，32He和42He质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，A正确；B项，芳纶纤维材料属于高分子材料，高分子化合物属于混合物，B错误；C项，煤油是石油分馏得到的产品，C错误；D项，太阳能电池板能将太阳能转化为电能，D错误；故选A。
22．(2025·江苏省南通市海安市第二次学情检测)金属钛(Ti)及其化合物广泛应用于航空航天，被称为“未来世界的金属”。
(1)按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于 区元素，钛元素基态原子未成对电子数为 个。
(2)某含钛化合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，化合物中含有的化学键类型是 ，0.5ml该配合物中含有的σ键数目是 。
(3)二氧化钛是很好的催化剂，可以催化如下反应：
化合物甲中，sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为 ；化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(4) H2O、PH3、KH按熔点由高到低的顺序排列为 ，熔点差异的原因： 。
【答案】(1)d 2
(2)离子键、共价键和配位键 9NA
(3)7∶2 N＞O＞C
(4) KH> H2O>PH3 KH为离子晶体，H2O、PH3均为分子晶体，而H2O分子间存在氢键
【解析】(1)Ti元素的价电子排布式为3d24s2，在元素周期表分区中属于d区元素，基态原子未成对电子数为2个；(2)根据化学式[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O判断，含有的化学键类型是离子键、共价键和配位键，1ml[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O含有的共价键数目为18NA，则0.5ml该配合物中含有的σ键数目是9NA；(3)化合物甲中，sp2杂化的碳原子个数为7个，sp3杂化的碳原子个数为2个，所以sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为7∶2，化合物乙中采取sp3杂化的原子有：N、C、O，同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N原子的2p能级半充满、能量较低、较稳定，第一电离能大于相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；(4)KH为离子晶体，H2O、PH3均为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体，所以KH的熔点最高，而H2O分子间存在氢键，所以沸点高于PH3，则熔点由高到低的顺序排列为KH> H2O>PH3。
23．(2025·江西省南昌市第一中学期中)硅及其化合物在现代高科技材料中占有重要位置，广泛应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。
(1)实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，请用离子方程式解释原因 。
(2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是 (填化学式，下同)。
(3)“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是 。
(4)氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途： (填字母)。
a．制作坩埚 b．用作建筑陶瓷 c．制作耐高温轴承 d．制作切削刀具
(5)如图所示流程是工业上制取纯硅的一种方法。
写出反应①的化学方程式 。
【答案】(1)SiO2+2OH-=SiO32-+H2O (2)SiO2 (3)Si (4)acd
(5)SiO2+2CSi+2CO↑
【解析】反应①为焦炭与SiO2在2073~2273K反应制备粗硅、同时生成的气体A为CO，反应②为粗硅与HCl在573K反应得SiHCl3，反应③为H2与SiHCl3在1373K反应得纯硅和HCl(气体C)，反应④为CO与H2O在催化剂存在、1073K下反应生成H2和气体B(CO2)。(1)由于玻璃的主要成分SiO2能与NaOH溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3将瓶塞与瓶身黏在一起，从而使瓶塞难以打开，故盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，用离子方程式表示为SiO2+2OH-= SiO32-+H2O。(2)光导纤维的主要成分为SiO2。(3)太阳能电池的材料是Si，能将太阳能转化成电能。(4)a项，氮化硅的熔点高、硬度大、电绝缘性好、化学性质稳定，可用于制作坩埚；b项，氮化硅的生产成本较高，不适宜用作建筑陶瓷，否则在经济上不合算；c项，氮化硅的熔点高、硬度大、电绝缘性好、化学性质稳定，可用于制作耐高温轴承；d项，氮化硅的熔点高、硬度大、电绝缘性好、化学性质稳定，可用于制作切削刀具；故选acd。(5)反应①为焦炭与SiO2反应制粗硅，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。
24．2020年12月17日习近平主席祝贺探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功，首次实现我国地外天体采样返回，将为深化人类对月球成因和太阳系演化历史的科学认知做出巨大贡献，为建设航天强国、实现中华民族伟大复兴再立新功，为人类和平利用太空、推动构建人类命运共同体做出更大的开拓性贡献。月球岩石之一-玄武岩，井主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，以钛铁矿(FeTiO3)为原料冶炼金属钛的生产工艺如图∶
请回答下列问题∶
(1)FeTiO3中铁元素离子电子排布式为 。
(2)TiO2是重要的光催化剂，在废气、废水净化、抗菌环保等领域应用广泛。例如∶
其中生成物中杂化方式为sp2的碳原子共有 个。
(3)已知∶N、O、H 形成的常见化学键的键能数据如表∶
试解释热稳定性∶H2O>NH3，而N2H4>H2O2的原因 。
(4)Fe(I)、Fe(Ⅲ)极易形成配位化合物，如，该配合物中阴离子的空间构型为 ，1 ml 该配合物中配离子含有键数目为 。
(5)钛常温下为六方最密堆积，高温下为体心立方堆积，两种晶胞中配位数之比为 。
(6)有一种钛铁合金的晶胞结构如图所示，已知紧邻的钛与铁原子的核间距为a pm，则该合金的密度为 (写出计算式即可)。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d6 (2)7
(3)非金属性：O＞N，所以H2O>NH3，由于H2O2的总键能小于N2H4的总键能，所以N2H4>H2O2
(4)平面三角形 48NA
(5)3：2 (6)
【解析】(1)FeTiO3中铁元素为+2价的亚铁离子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故选1s22s22p63s23p63d6；(2) sp2的碳原子，即其周围连有3个原子，结构式上碳满足的有7个，则其中生成物中杂化方式为sp2的碳原子共有7个；(3)气态氢化物的热稳定性：元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定，非金属性：O＞N，所以H2O的热稳定性强；对于其他物质的热稳定性，可以考虑总键能，N2H4的总键能=，H2O2的总键能=，由于H2O2的总键能小于N2H4的总键能，所以N2H4的热稳定性强，故选非金属性：O＞N，所以H2O>NH3，由于H2O2的总键能小于N2H4的总键能，所以N2H4>H2O2；(4)该配合物中阴离子为NO3-，NO3-的N原子与3个O原子各共用1对电子，没有孤对电子，所以其空间构型为平面三角形；配离子CO(NH2)中7个σ键，同时对铁离子有一个σ键，因此总共有8个σ键，即1 ml 该配合中，物中配离子含有σ键数目为48NA；(5)六方最密堆积配位数为12，体心立方堆积为8，两种晶胞中配位数之比为3：2；(6)晶胞中，含有4个Fe和8个Ti，Ti-Fe最近的距离为体对角线的四分之一，设晶胞的棱长为b pm，则，求得b=，棱长为，则密度 g·cm-3。
25．(2025·河南省部份学校高三一轮复习摸底测试)铼(Re)是一种稀散金属，广泛应用于航空航天领域。工业上从高铼废料(含Re、ReS2、Fe、NiO、SiO2等)中提取铼的一种工艺流程如图所示：
已知：I.本实验条件下，Fe3+、Ni2+开始沉淀的pH分别为1.5、6.7；
II.浸液中含有的HReO4属于强酸；“离子交换”发生的反应可表示为QCl+ReO4-QReO4+Cl-。
回答下列问题：
(1)“焙烧”时，高铼废料粉末与富氧空气逆流混合的目的为 ___________________ 。该工序中，ReS2发生反应的化学方程式为 ___________________ ，其中副产物SO2的用途为 (答出一点即可)。
(2)“酸浸”所得浸渣的主要成分为 (填化学式)。
(3)其他条件相同时，“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的变化关系如图1所示；混合溶液的pH与ReO4-提取率的变化关系如图2所示。
①由图推断，“离子交换”选择的适宜条件为 。
②其他条件相同，混合溶液的pH＞1.5时，ReO4-的提取率降低的主要原因为 。
(4)“反萃取”时，选用的试剂X为盐酸的理由为 。
(5)“还原”工序需在隔绝空气条件下进行，其原因为 。
【答案】(1)增大高铼废料粉末与富氧空气的接触面积，加快反应速率，使反应更充分
4ReS2+15O22Re2O7+8SO2 制硫酸、作漂白剂、作部分食品添加剂等
(2)SiO2
(3)料液和D296体积比为12：1，混合溶液的pH为1.5 Fe3+水解生成Fe(OH)3吸附ReO4-而使其提取率降低
(4)离子交换反应生成QReO4和HCl，加入盐酸使该反应逆向进行释放ReO4-
(5)防止H2与空气混合加热爆炸及Re与氧气反应变质
【解析】(1)“焙烧”时，高铼废料粉末与富氧空气逆流混合可增大固体与气体原料的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；由信息，该工序中，ReS2与O2在高温下反应生成Re2O7和SO2，反应的化学方程式为4ReS2+15O22Re2O7+8SO2，其中副产物SO2可用于制硫酸、作漂白剂、作部分食品添加剂等；(2)由信息知，“酸浸”所得浸渣的主要成分为SiO2；(3)①由图知，离子交换选择的适宜条件为料液和D296体积比为12:1、混合溶液的pH为1.5；②其他条件相同，混合溶液的pH＞1.5时，ReO4-的提取率降低的主要原因为Fe3+水解生成Fe(OH)3吸附ReO4-而使其提取率降低；(4)由信息知，离子交换反应生成QReO4和HCl，则“反萃取”时，加入盐酸可使该反应逆向进行释放出ReO4-；(5)“还原”工序需在隔绝空气条件下进行，其原因为防止H2与空气混合加热爆炸及Re与氧气反应变质。
化学键
H-O
O-O
N-H
N-N
键能(kJ·ml-1)
464
146
389
159