【中考题原创】“天问一号”开启全球深空探测时代

【中考题原创】

“天问一号”开启全球深空探测时代

湖北省石首市文峰中学刘涛

【问题情境】2020年7月月23日，中国“天问一号”火星探测器成功升空，开启中国首次自主火星探测任务，将成为第二个让漫游车在火星上成功着陆并运行的国家。中国火星任务的成功发射拉开了全球深空探测时代的序幕。由着陆巡视器和环绕器组成的“天问一号”，将围绕火星进行轨道飞行并利用安装太阳能板的火星车研究火星表面。

【化学问题】

1．好莱坞科幻大片《火星救援》讲述航天员在太空求生的星际驻留生活。下列有关氧气的认识错误的是（）

A．氧气液化成淡蓝色的液氧，发生物理变化

B．液氧可用作航空火箭发射，利用其可燃性

C．“人造空气”接近空气的组成，属于混合物

D．太空中宇航员呼吸氧气，可利用光合作用循环利用

2．未来移民火星需要“人造空气”来实现人类共同的梦想，人造空气中含有70%的氮气、20%以上的氧气、还有二氧化碳等。下列有关“人造空气”说法中不正确的是（）

A．如果“人造空气”只含有氧气会对人体健康不利

B．“人造空气”中氮气含量比空气中氮气含量要低

C．可以利用反应4P+5O22P2O5，来测定“人造空气”中氧气的含量

D．燃着的酒精灯在“人造空气”中会熄灭

3．探测资料表明，火星上存在丰富的镁资源。在元素周期表中，镁元素的某些信息如图所示，下列说法不正确的是（）

A．镁元素属于非金属元素

B．镁元素原子的核电荷数为12

C．镁元素原子的核外电子数为12

D．镁元素的相对原子质量为24.31

4．科学家发现火星大气层中含有硫化羰（化学式为COS）。已知硫化羰与二氧化碳的结构相相似，但能在氧气中完全燃烧。下列有关硫化碳的说法正确的是（）

A．硫化羰是一种氧化物

B．硫化羰完全燃烧会生成CO2和SO2两种氧化物，可作为理想燃料

C．硫化羰中碳元素质量分数为20%

D．硫化羰可用作灭火剂

5．中国“天问一号”火星探测器成功升空，开启中国首次自主火星探测任务。

⑴火星大气中五种气体含量（见下图）分别是二氧化碳（CO2）为95.9%，氩气（Ar）为2.0%，氮气（N2）为1.9%，氧气（O2）为1.14%，一氧化碳（CO）为0.06%，火星大气与空气的成分相比较，下列说法中正确的是（）

A．地球和火星的大气组成完全相同

B．地球和火星的大气中O2的体积分数相同

C．地球和火星的大气中都含有N2

D．地球和火星的大气中CO2的体积分数相同

⑵当前火星大气比地球大气要稀薄近100倍，火星两极温度常年在-70℃至-140℃之间，还找到了有液态水存在的证据。根据以上信息，某同学作出如下推断：①火星大气是混合物；

②火星大气与地球大气成分相似；③火星上金属制品不容易生锈；④火星环境适宜人类生存；

⑤火星上温室效应显著；⑥火星两极可发现干冰（固体二氧化碳）。其中你认为正确结论的有（填序号）。

⑶研究火星大气的演变进程，推进未来人类移民火星。科学家认为火星上甲烷的生物来源是潜在的微生物，甲烷的生成则发生（“物理”或“化学”）变化。若要在火星上建立永久居住点，需要长期解决空间站内呼吸所需的氧气问题，请提出你的一个科学构想为。6．电影《火星救援》再一次引燃了人们对火星以及太空探索的热情。

⑴影片中，主人公凭借种植土豆来缓解食品短缺危机。土豆中的主要营养成分是。实验室检验该物质的方法是。

⑵种植土豆需要大量的水分，主人公利用火箭燃料——液态联氨（N2H4）制得氢气，再将氢气引燃得到了水。联氨反应的微观示意图如下左图所示，写出反应方程式。

⑶为了抵御低温，主人公用含放射性元素“钚”的发电机取暖。钚元素的相关信息如上右图所示，它的原子核内的质子数是。取暖原理是钚释放的α粒子减速释放出热能。1911年用α粒子轰击金箔研究原子内部结构的科学家是（填序号）

A．卢瑟福B．汤姆生C．道尔顿D．居里夫人

7．2020年中国首次火星探测，利用火星车一次实现“环绕、着陆、巡视”三个目标，这是其他国家第一次实施火星探测从未有过的，面临的挑战也是前所未有的。（火星车模型如右图）。

⑴硅片太阳能电池板在日光照射下或跟空气、水分接触时都不容易发生反应，则硅必备的化

学性质（选填“较活泼”或“稳定”）。

（2）火星车采用钛合金、铝合金、复合记忆纤维等材料制造，为保证火星车在火星上着陆

并正常工作，钛、铝合金应具有密度小、硬度、耐腐蚀等优良性能；铝的化

学性质很活泼，但铝制品却很耐腐蚀的原因是。

⑶火星上含有丰富的镁、锰等资源。科学家们设想出用金属镁可作为未来火星上的一种新型

燃料，由于镁能在二氧化碳中燃烧放出大量的热，同时生成氧化镁和碳。请写出相关的化学

方程式为，该反应的基本类型是。

8．中国“天问一号”开启全球深空探测时代，以探测火星空间环境和大气环境为目标，探寻火星中水的消失机制、揭示类地行星空间环境演化特征等，从而为中国下一步的深空探测打下基础。则回答：

⑴火星探测器的探测数据显示火星上存在液态水，下列说法错误的是（填序号）

A．火星上的水与地球上的水化学性质不同

B．水是一种最重要的溶剂

C．水是生命活动必需的物质

⑵宇宙飞船内提供了供氧和排放CO2的设备，返回舱使用含有氢氧化锂的过滤网，可以除去宇航员呼出的二氧化碳，确保宇航员呼吸时的气体交换，其中发生反应的化学方程式为2LiOH+CO2＝Li2CO3＋X，则X的化学式为。

⑶火星北极的土壤呈弱碱性。如果火星具备作物生长的条件，下表所列作物较适宜在火星北极种植的有。

作物名称芦笋草莓萝卜马铃薯

适宜生长的pH 5.5～7.8 5.5～6.5 5～8 5.6～6

⑷火星土壤中的水在﹣37℃时仍保持液态，是由于土壤中的高氯酸盐溶于水，使溶液的凝固点（填“升高”或“降低”）的缘故。

参考答案：

1～4．B、D、A、C；

5．⑴C；⑵①③⑤⑥；⑶化学；大量种植绿色植物，利用火星资源生产氧气等。

6．⑴糖类；淀粉取样滴加碘水或碘酒，呈蓝色；⑵N2H4N2↑＋2H2↑；⑶94；A。