Question

13．如圖1，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室已于2016 年9月15日22時(shí)04分在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）耐輻照石英玻璃是航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的核心元件．石英玻璃的成分是SiO₂（填化學(xué)式），該物質(zhì)的類別屬于酸性氧化物（填“堿性氧化物”或“酸性氧化物”），實(shí)驗(yàn)室中不能用玻璃塞試劑瓶盛放KOH溶液，原因是SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O（用離子方程式表示）
（2）“碳纖維復(fù)合材料制品”應(yīng)用于“天宮二號(hào)”的推進(jìn)系統(tǒng)．碳纖維復(fù)合材料具有重量輕、可設(shè)計(jì)強(qiáng)度高的特點(diǎn)．碳纖維復(fù)合材料由碳纖維和合成樹脂組成，其中合成樹脂是高分子化合物，則制備合成樹脂的反應(yīng)類型是聚合反應(yīng)．
（3）太陽(yáng)能電池帆板是“天宮二號(hào)”空間運(yùn)行的動(dòng)力源泉，其性能直接影響到“天宮二號(hào)”的運(yùn)行壽命和可靠性．
①天宮二號(hào)使用的光伏太陽(yáng)能電池，該電池的核心材料是Si，其能量轉(zhuǎn)化方式為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能．
②如圖2是一種全天候太陽(yáng)能電池的工作原理：太陽(yáng)照射時(shí)的總反應(yīng)為V³⁺+VO²⁺+H₂O=V²⁺+VO₂⁺+2H⁺，則負(fù)極反應(yīng)式為VO²⁺+H₂O-e^-=VO₂⁺+2H⁺；夜間時(shí)，電池正極為b（填“a”或“b”）．

Answer 1

分析 （1）石英玻璃的成分是二氧化硅；二氧化硅是酸性氧化物；二氧化硅與氫氧化鉀反應(yīng)生成硅酸鉀和水；
（2）合成樹脂是高分子化合物，則制備合成樹脂的反應(yīng)類型是聚合反應(yīng)；
（3）①天宮二號(hào)使用的光伏太陽(yáng)能電池的核心材料是半導(dǎo)體硅，天宮二號(hào)使用的光伏太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；
②負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價(jià)升高，所以電極反應(yīng)式為：VO²⁺+H₂O-e^-=VO₂⁺+2H⁺；夜間時(shí)，電池正極VO₂⁺得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）石英玻璃的成分是二氧化硅，化學(xué)式為：SiO₂；二氧化硅是酸性氧化物；二氧化硅與氫氧化鉀反應(yīng)生成硅酸鉀和水，
故答案為：SiO₂； 酸性氧化物；SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（2）合成樹脂是高分子化合物，則制備合成樹脂的反應(yīng)類型是聚合反應(yīng)，故答案為：聚合反應(yīng)；
（3）①天宮二號(hào)使用的光伏太陽(yáng)能電池的核心材料是半導(dǎo)體硅，天宮二號(hào)使用的光伏太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，故答案為：Si；太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；
②負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價(jià)升高，所以電極反應(yīng)式為：VO²⁺+H₂O-e^-=VO₂⁺+2H⁺夜間時(shí)，電池正極VO₂⁺得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極為b，
故答案為：VO²⁺+H₂O-e^-=VO₂⁺+2H⁺；b．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了太陽(yáng)能電池中能量轉(zhuǎn)化、電極反應(yīng)式書寫，學(xué)生要解決相關(guān)問(wèn)題必須熟練掌握原電池的反應(yīng)原理，題目難度中等．