Question

13．2013年12月14日，我国的嫦娥三号着陆器成功地在月球虹湾着陆，15日，“玉兔号”月球车驶上月球．请根据相关信息回答问题：
（1）运载“嫦娥三号”的火箭外壳用到了钛合金，金属钛（Ti）的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能，工业上治炼金属钛的过程是以钛矿石（主要成分为钛酸亚铁，化学式为 FeTiO₃）、焦炭、氯气为原料，在高温条件下制取TiCl₄，其反应的化学方程式为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2TiCl₄+2FeCl₃+6CO，然后用镁与TiCl₄在高温条件下反应生成金属钛和氯化镁，镁与TiCl₄反应的化学方程式为TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂；
（2）月球土壤中存在天然的铁、金、银、铅等多种金属矿物颗粒，若用铁、银和硫酸铜为原料设计如图所示的实验．可现察到的实舱现象是铁丝表面有红色物质析出，银丝表面无明显现象；
（3）物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$．“嫦娥三号”的质量为3780kg，它在离月球表面上方4m时第二次悬停，然后关闭反冲发动机自由下落，该自由下落阶段中重力对它做的功为25200J （只需要用相关数字列式，不需要计算，g取10N/kg）；
（4）已经探明，月球上无水，月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天，月球表面白昼时温度高达150℃，黑夜时低至零下180℃，月球车在白天主要以太阳能电池为电源，当夜夜降临时．车上还安装一组锂电池和放射性热源，用于保证月夜结束后唤醒车上设备，利用锂电池供能时的能量转化是化学能转化为电能；结合所学知识简要解释月球上昼夜温差很大的成因：月球上无水，不能利用水的比热容大调节能力强的作用，月球昼夜间隔大，白天阳光长时间直射能使温度不断升高，夜晚长时间散热使温度不断降低．

Answer 1

分析 （1）根据镁与TiCl₄的反应，写出反应的化学方程式；
（2）根据金属的活泼性分析反应的现象；
（3）根据功的计算公式W=Fs求出重力对“嫦娥三号”做的功；
（4）根据能量的转化和月亮上温差大的原因分析回答．

解答 解：（1）镁与TiCl₄在高温条件下反应生成金属钛和氯化镁，反应的化学方程式为：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl；
（2）由于铁的活泼性大于铜，铁能与硫酸铜反应生成了铜和硫酸亚铁，银的活泼性小于铜，不能与硫酸铜反应．所以，可现察到的实舱现象是铁丝表面有红色物质析出，银丝表面无明显现象；
（3）重力对“嫦娥三号”做的功是：3780kg×10N/kg×$\frac{1}{6}$×4m=25200J；
（4）利用锂电池供能时的能量转化是化学能转化为电能；月球上昼夜温差很大的成因：月球上无水，不能利用水的比热容大调节能力强的作用；月球昼夜间隔大，白天阳光长时间直射能使温度不断升高，夜晚长时间散热使温度不断降低．
故答为：（1）TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl；
（2）铁丝表面有红色物质析出，银丝表面无明显现象；
（3）25200；
（4）化学能转化为电能；月球上无水，不能利用水的比热容大调节能力强的作用；月球昼夜间隔大，白天阳光长时间直射能使温度不断升高，夜晚长时间散热使温度不断降低．

点评 本题属于信息给予题，同时又是跨学科题，综合性较强，但难度不大，综合利用题中的信息、结合其他学科的知识分析解答本题即可．