化学材料背景题 1. 嫦娥四号发射成功，我国探月走上新台阶 2018年12月8日2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程。长征三号乙运载火箭一子级和二子级上部是装有液体四氧化二氮(N2O4)的氧化剂箱，下部是装有液体偏二甲肼(C2H8N2)的燃烧剂箱，三子级上部是装有液氢的燃烧剂箱，下部是装有液氧的氧化剂箱。 在此次航天任务中，中国科学院上海硅酸盐研究所承担了热控涂层、难熔合金高温抗氧化涂层等关键材料的研制工作。在热控涂层中，研制了不锈钢高吸收化学转换热控涂层、锂离子电池等有效载荷黑色阳极氧化热控涂层等十余种无机热控涂层。其中一些涂层是为“嫦娥”特制的，而且首次在航天器上采用。 嫦娥四号是世界上首颗在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。 分析上述材料，回答下列问题： (1)锂在元素周期表中的部分信息和它的原子结构示意图如下： 锂的相对原子质量为 ，锂离子的符号为 。 (2)偏二甲肼与四氧化二氮在一定条件下反应生成水、二氧化碳和空气中含量最多的气体，请写出此反应的化学方程式： 。 (3)不锈钢能有效防止铁制品锈蚀，防止铁制品锈蚀的方法还有 (答一点即可)。 (4)长征三号乙运载火箭的三子级中发生反应的基本类型是 。该反应过程中能量转化形式是 。 2.柔性机器人 近年来，不少科学家发明出一大批奇形怪状、未来感十足的机器人，如哈佛大学的科学家借助过氧化氢经催化分解产生的氧气及可以自我反馈的微流体控制系统制造出世界首个完全软体的且自我驱动的机器人，外形类似小章鱼；英国机器人专家最新研制出一种可通过吞噬有机物质获取能量，能够有效地消化一些活体微生物的软体机器人，同时这种自立型“机器人清道夫”可用于清除污水或者藻华等，这些发明无一不挑战着我们传统思维中对机器人发展方向的设想。 科学家不但研制出柔性机器人，而且还能使它的结构呈现出色彩变化。镓基液态合金具有优异的导热性和导电性、低黏度、良好的流动性和生物相容性，显示出一定条件下可以变形和运动的能力。镓基液态合金一直是以银白色的金属光泽示人，但这种液态金属表面在牺牲金属或电场的刺激下可产生变色现象，使得液态金属具备类似章鱼等头足纲动物的柔软、可变形变色的特点。镓基液态合金的变色是由于其表面产生了百纳米厚的氧化镓介孔薄膜，其色彩来源于两种截然不同的光学过程，当被放置在石墨基底上并与电解质溶液中的铝箔混合时，由于氧化镓薄膜的散射和薄膜———金属界面出现的微纳米空腔，液态金属表面上出现银白色到金色最后到黑暗的颜色变化。 根据上述材料，回答下列问题： (1)根据材料写出过氧化氢经催化分解产生氧气的化学方程式 ，该反应属于 (填基本反应类型)。 (2)镓基液态合金属于 (填“混合物”或“纯净物”)，其具有的物理性质是 (写两条)。 (3)镓基液态合金能够变色的原因是 。 3. 碳纤维复合材料 在复合材料大家族中，纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机高分子材料复合的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，性能不断得到改进，使复合材料领域呈现出一派勃勃生机。 碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度，碳纤维比重小，因此有很高的 ... ...
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