材料:人類要在月球居住,首先離不開淡水和氧氣,而月球上既沒(méi)有水又沒(méi)有空氣.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球的沙土中含有豐富的含氧鈦鐵礦,成分為TiO
2、Fe
2O
3的混合物,若將這些礦石利用CO來(lái)還原可以提煉單質(zhì)鈦和鐵,若用氫氣還原,可以得到淡水.若將這些礦石通電,還可以從中分離出氧氣.
(1)月球土壤中存在天然的鐵、金、銀、等多種金屬礦物顆粒.若從鐵、金(Au)、銀混合金屬中回收某些金屬,將混合金屬放入足量的鹽酸中充分反應(yīng),然后過(guò)濾,剩余的固體中可以回收得到的金屬組合是
C
C
A.Fe B.Au、Fe C.Ag、Au D.Fe、Ag
(2)據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè),月球的土壤中吸附著百萬(wàn)噸的氦(He-3),其原子核中質(zhì)子數(shù)為2、中子數(shù)為1,每百噸氦(He-3)核聚變所釋放的能量相當(dāng)于目前人類一年消耗的能量.下列關(guān)于氦(He-3)元素的說(shuō)法正確的是
D
D
A.原子核外電子數(shù)為3 B.相對(duì)原子質(zhì)量為2
C.原子結(jié)構(gòu)示意圖為
D.原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(3)“嫦娥一號(hào)”發(fā)射的火箭推進(jìn)器中裝有液態(tài)肼(用A表示)和過(guò)氧化氫(H
2O
2),它們混合時(shí)的反應(yīng)方程式為:2H
2O
2+A═N
2+4H
2O,則肼(A)的化學(xué)式為
D
D
A.N
2H
2 B.N
2H
4O
2 C.NH
2 D.N
2H
4(4)從鐵生銹條件來(lái)分析,月球上鐵制品
不易
不易
(填“易”或“不易”)生銹,原因是:
月球上既沒(méi)有水又沒(méi)有空氣
月球上既沒(méi)有水又沒(méi)有空氣
.
(5)現(xiàn)利用CO來(lái)還原TiO
2、Fe
2O
3的混合物提煉單質(zhì)鈦和鐵,裝置如圖所示,試回答:
①寫出A中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式(任意一個(gè))
.
②用CO還原鈦鐵礦,生成鈦和鐵的混合物,可用簡(jiǎn)單的物理方法將兩種物質(zhì)分開
用磁鐵吸引鐵粉
用磁鐵吸引鐵粉
.
③就實(shí)驗(yàn)操作順序的問(wèn)題兩位同學(xué)出現(xiàn)了分歧.小月認(rèn)為先通一段時(shí)間CO排空,然后再點(diǎn)燃C和A中的酒精燈,小亮認(rèn)為這樣做不好,他的理由是
CO有劇毒,對(duì)空氣有污染
CO有劇毒,對(duì)空氣有污染
;
小亮認(rèn)為先點(diǎn)燃C和A中的酒精燈,然后再通CO,小月又提出反對(duì),她的理由是
CO與容器內(nèi)空氣混合,點(diǎn)燃后可能會(huì)發(fā)生爆炸
CO與容器內(nèi)空氣混合,點(diǎn)燃后可能會(huì)發(fā)生爆炸
,老師認(rèn)為他們的反對(duì)意見(jiàn)都有一定道理.請(qǐng)你幫助這兩位同學(xué)解決他們的困難,你的辦法是
先通一段時(shí)間氮?dú)猓疟M玻璃管內(nèi)空氣,然后再點(diǎn)燃酒精燈
先通一段時(shí)間氮?dú)猓疟M玻璃管內(nèi)空氣,然后再點(diǎn)燃酒精燈
.
(6)在學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)后,化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)“21世紀(jì)的重要金屬材料鈦和鈦合金”產(chǎn)生了興趣,他們進(jìn)行了如下探究,并請(qǐng)你一同參與.
查閱資料:
A.鈦的硬度與鋼鐵差不多,而它的質(zhì)量只有同體積鋼鐵的一半,鈦的密度雖然比鋁稍大一點(diǎn),可它的硬度卻比鋁大兩倍.
B.鈦屬于化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬,但在常溫下鈦的抗腐蝕性很強(qiáng).即使把鈦放在海水中數(shù)年,取出后仍光亮如初.
C.鈦合金與人體具有很好的“相容性”,在人體內(nèi)能抵抗分泌物的腐蝕且無(wú)毒.
活動(dòng)與探究:
①鈦與鐵的金屬活動(dòng)性哪一種強(qiáng)?
【提出假設(shè)】:
鈦的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)
鈦的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)
.
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】:
將鈦放入硫酸亞鐵溶液中(或?qū)㈣F和鈦分別放入稀鹽酸中;或?qū)㈣F放入鈦的化合物溶液中)
將鈦放入硫酸亞鐵溶液中(或?qū)㈣F和鈦分別放入稀鹽酸中;或?qū)㈣F放入鈦的化合物溶液中)
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若鈦的活動(dòng)性比鐵強(qiáng),以上實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的現(xiàn)象是:
鈦的表面有黑色物質(zhì)生成
鈦的表面有黑色物質(zhì)生成
.
②鈦是比較活潑的金屬,為什么耐腐蝕性卻很強(qiáng)?可能的原因是:
鈦的表面易形成致密的氧化物保護(hù)膜
鈦的表面易形成致密的氧化物保護(hù)膜
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③若要比較鋁片和鈦片的硬度,你的方法是:
可以使用兩者相互刻畫,出現(xiàn)痕跡的硬度小一些
可以使用兩者相互刻畫,出現(xiàn)痕跡的硬度小一些
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思考與應(yīng)用:
“物質(zhì)的性質(zhì)在一定程度上決定著它的用途”請(qǐng)你判斷鈦的用途(寫兩條):
制人造骨;飛機(jī)、飛船等航空工具
制人造骨;飛機(jī)、飛船等航空工具
.
(7)若冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵,需要含F(xiàn)e
2O
376%的上述含氧鈦鐵礦的質(zhì)量是多少?(請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果精確到0.1.)