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                                                                           離子發(fā)動機
離子發(fā)動機即通常所說的“電火箭”,廣泛應用于空間推進,其原理是推進劑被電離成粒子,粒子在電磁場中加速,高速噴出。傳統(tǒng)的火箭是通過燃料燃燒(如氫氣燃燒),在尾部噴出高速氣體實現(xiàn)向前推進的。離子發(fā)動機采用同樣的噴氣式原理,通過電能作用于媒介物質(zhì),噴出一束帶電粒子,通過反作用力推動航天器進行姿態(tài)調(diào)整,有人形容這種推力只能“吹動一張紙”,但在低重力的太空中,“吹動一張紙”的推力經(jīng)過一萬、兩萬甚至十萬小時的加速,最終速度極為驚人。目前的離子發(fā)動機主要使用氪(Kr)或氙(Xe)推進劑,但成本太高。最新研究指出,加熱固態(tài)碘使其升華成為氣體,然后在高速電子的轟擊下使其變成帶正電的碘離子與自由電子,接著碘離子被加速至排氣口排出,成功推動目標向前。碘的價格低廉、產(chǎn)量豐富、儲存方便,有望成為離子發(fā)動機的高效推進劑。
閱讀材料,解答問題:
(1)傳統(tǒng)的火箭是通過燃料燃燒向前推進的,請寫出有關反應的文字表達式:
氫氣+氧氣
點燃
氫氣+氧氣
點燃
。該反應屬于
化合
化合
反應(填寫基本反應類型)。
(2)碘屬于
非金屬
非金屬
元素(選填“金屬”、“非金屬”或“稀有氣體”),固態(tài)碘升華時,碘分子間的間隙會
變大
變大
(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(3)目前的離子發(fā)動機所用推進劑成本太高的原因是
使用氪或氙,是稀有氣體,在空氣中含量少,難制取,成本高
使用氪或氙,是稀有氣體,在空氣中含量少,難制取,成本高

(4)帶一個單位負電荷的碘離子的化學符號為
I-
I-
。用碘作為離子發(fā)動機的高效推進劑的優(yōu)點是
價格低廉,產(chǎn)量豐富,儲存方便
價格低廉,產(chǎn)量豐富,儲存方便
。
(5)你認為離子發(fā)動機能否用于地面推進?并說明其理由:
不能,加熱固態(tài)碘使其升華為氣體,會污染環(huán)境
不能,加熱固態(tài)碘使其升華為氣體,會污染環(huán)境
。

【答案】氫氣+氧氣
點燃
水;化合;非金屬;變大;使用氪或氙,是稀有氣體,在空氣中含量少,難制取,成本高;I-;價格低廉,產(chǎn)量豐富,儲存方便;不能,加熱固態(tài)碘使其升華為氣體,會污染環(huán)境
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/17 4:0:1組卷:62引用:2難度:0.7
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    發(fā)布:2024/10/31 8:0:1組卷:21引用:1難度:0.5
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