题目内容
“嫦娥一号”的成功发射,使全国人民欢欣鼓舞.请同学们阅读下列航天技术中的化学短文并回答有关问题.材料一:2007年10月24日19时10分,“嫦娥一号”卫星 发射 成功.下图是中国月球探测工程标志图案.它以中国书法,抽象地勾勒出一轮圆月,一双脚印踏在其上,象征着月球探测的终极梦想.此作品中国的意味十足,简洁而明朗,体现了传统和现代的完美结合.
材料二:人类要在月球活居住,首先离不开淡水和氧气,而月球上既没有水又没有空气.科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿,成分为TiO2、Fe2O3的混合物,将这些矿石利用CO来还原提炼单质钛和铁,若用氢气还原,可以得到淡水.将这些矿石通电,还可以从中分离出氧气.
(1)月球土壤中存在天然的铁、金、银、铅等多种金属矿物颗粒.若从铁、金Au、银、铅Pb混合金属中回收某些金属,将混合金属放入足量的盐酸中充分反应,然后过滤,剩余的固体中可能回收得到的金属组合是
A、Fe、Pb B、Au、Fe C、Ag、Au D、Pb、Ag
(2)“嫦娥一号”发射的火箭推进器中装有液态肼(用A表示)和过氧化氢(H2O2),它们混合时的反应方程式为:2H2O2+A═N2+4H2O,则肼(A)的化学式为
A、N2H2; B、N2H4O2;C、NH2;D、N2H4
(3)从铁生锈条件来分析,月球上铁制品(填“易”或“不易”)生锈.
(4)现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁,装置如图所示,试回答:
①写出A中发生反应化学方程式(任意一 个).
②用CO还原钛铁矿,生成钛和铁的混合物,主用简单的物理方法将两种物质分开.
③就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧.小月认为先通一段时间CO排空,然后再点燃C和A中的酒精灯,小亮认为这样做不好,他的理由是;小亮认为先点燃C和A中的酒精灯,然后再通CO,小月又提出反对,她的理由是;老师认为他们的反对意见都有一定道理.请你帮助这两位同学解决他们的困难,你的办法是.
【答案】分析:(1)由金属活动性顺序可知:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,则可得知:Fe>Pb>(H)>Ag>Au;故可知不与稀盐酸反应的金属.
(2)根据质量守恒定律的元素守恒、原子个数不变,可知肼(A)的化学式;
(3)从铁生锈条件来分析:水分、氧气(或空气);
(4)①利用“类比、迁移”的方法:一氧化碳与TiO2、Fe2O3分别反应,生成单质钛和铁;
②用CO还原钛铁矿,生成钛和铁的混合物,用简单的物理方法将两种物质分开:考虑磁铁吸铁性质;
③此题主要考虑:一氧化碳的毒性,对环境的污染性;一氧化碳的可燃性,如果不纯,点燃可能会爆炸.
解答:解:(1)由金属活动性顺序可知,题目中铁、金Au、银、铅Pb的活动性为:Fe>Pb>(H)>Ag>Au;故从铁、金Au、银、铅Pb混合金属中回收某些金属,将混合金属放入足量的盐酸中充分反应,然后过滤,剩余的固体中可能回收得到的金属组合是Ag、Au;
(2)液态肼(用A表示)和过氧化氢(H2O2),混合时的反应方程式为:2H2O2+A═N2+4H2O,根据质量守恒定律的元素守恒、原子个数不变,则肼(A)的化学式为N2H4;故选D;
(3)因为月球上无氧气,所以从铁生锈条件来分析,月球上铁制品不易生锈;
(4)①由题意“利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁”,可知反应物、生成物、反应条件,故化学方程式分别为:4CO+Fe3O4
3Fe+4CO2或2CO+TiO2
Ti+2CO2;
②用CO还原钛铁矿,生成钛和铁的混合物,主用简单的物理方法将两种物质分开:用磁铁吸引铁粉;
③此题主要考虑:一氧化碳的毒性,对环境的污染性;一氧化碳的可燃性,如果不纯,点燃可能会爆炸.故小亮认为这样做不好,他的理由CO有剧毒,对空气有污染;小亮认为先点燃C和A中的酒精灯,然后再通CO,小月又提出反对,她的理由是CO与容器内空气混合,点燃后可能会发生爆炸;正确的方法是:先通一段时间氮气,排尽玻璃管内空气,然后再点燃酒精灯.
故答案为:(1)C;(2)D;(3)不易;(4)①4CO+Fe3O4
3Fe+4CO2或2CO+TiO2
Ti+2CO2;②用磁铁吸引铁粉;③CO有剧毒,对空气有污染;CO与容器内空气混合,点燃后可能会发生爆炸;先通一段时间氮气,排尽玻璃管内空气,然后再点燃酒精灯.
点评:掌握金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au;了解铁锈的形成及其防护方法和措施;由题目中的信息正确书写化学方程式.
(2)根据质量守恒定律的元素守恒、原子个数不变,可知肼(A)的化学式;
(3)从铁生锈条件来分析:水分、氧气(或空气);
(4)①利用“类比、迁移”的方法:一氧化碳与TiO2、Fe2O3分别反应,生成单质钛和铁;
②用CO还原钛铁矿,生成钛和铁的混合物,用简单的物理方法将两种物质分开:考虑磁铁吸铁性质;
③此题主要考虑:一氧化碳的毒性,对环境的污染性;一氧化碳的可燃性,如果不纯,点燃可能会爆炸.
解答:解:(1)由金属活动性顺序可知,题目中铁、金Au、银、铅Pb的活动性为:Fe>Pb>(H)>Ag>Au;故从铁、金Au、银、铅Pb混合金属中回收某些金属,将混合金属放入足量的盐酸中充分反应,然后过滤,剩余的固体中可能回收得到的金属组合是Ag、Au;
(2)液态肼(用A表示)和过氧化氢(H2O2),混合时的反应方程式为:2H2O2+A═N2+4H2O,根据质量守恒定律的元素守恒、原子个数不变,则肼(A)的化学式为N2H4;故选D;
(3)因为月球上无氧气,所以从铁生锈条件来分析,月球上铁制品不易生锈;
(4)①由题意“利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁”,可知反应物、生成物、反应条件,故化学方程式分别为:4CO+Fe3O4
②用CO还原钛铁矿,生成钛和铁的混合物,主用简单的物理方法将两种物质分开:用磁铁吸引铁粉;
③此题主要考虑:一氧化碳的毒性,对环境的污染性;一氧化碳的可燃性,如果不纯,点燃可能会爆炸.故小亮认为这样做不好,他的理由CO有剧毒,对空气有污染;小亮认为先点燃C和A中的酒精灯,然后再通CO,小月又提出反对,她的理由是CO与容器内空气混合,点燃后可能会发生爆炸;正确的方法是:先通一段时间氮气,排尽玻璃管内空气,然后再点燃酒精灯.
故答案为:(1)C;(2)D;(3)不易;(4)①4CO+Fe3O4
点评:掌握金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au;了解铁锈的形成及其防护方法和措施;由题目中的信息正确书写化学方程式.
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