题目内容
【题目】“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:
年
月
日
时
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.整体图形由一弧两点巧妙形成古文“月”字,同时代表“绕”、“落”、“回”三步走战略,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
、
的混合物,将这些矿石利用
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.
请你从化学视角来见证这一伟大时刻:
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据了解,发射前
开始加注火箭第三级使用的燃料液氢和液氧.其中液氧的主要作用是________,液氢的主要作用是________,液氢的使用大大减轻了发射的质量,其原因主要是________.写出液氢燃烧方程式________.
从铁生锈条件来分析,月球上铁制品________(填“易”或“不易”)生锈,原因是:________.
现利用
来还原
、
的混合物提炼单质钛和铁,装置如图所示,试回答:
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①写出
中
还原
的化学方程式________.
②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
排空,然后再点燃
和
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
和
中的酒精灯,然后再通
,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________________.
小勇同学进一步探究钛铁矿中
的质量分数,取
钛铁矿样品进行实验,待完全反应后,用磁铁吸引铁粉,并称得铁粉的质量为
,试求算钛铁矿中
的质量分数为多少?
【答案】助燃作燃料密度小2H2+O2
2H2O不易月球上既没有水又没有空气2CO+TiO2
Ti+2CO2CO有毒,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CO,同时点燃C处的酒精灯,排尽玻璃管内空气,然后再点燃
处的酒精灯(或先用气球收集尾气,然后再点燃酒精灯)钛铁矿中Fe2O3的质量分数为![]()
【解析】
(1)使用的燃料是液氢和液氧,其中液氧的主要作用是助燃,液氢是作燃料,由于氢气是最轻的气体,所以能大大减轻发射的质量,反应得化学方程式为2H2+O2
2H2O;
(2)铁生锈需要氧气、水的参与,而月球上既没有水又没有空气,所以月球上铁制品不易生锈;
(3)CO还原TiO2的化学方程式为:2CO+TiO2
Ti+2CO2;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,没有考虑到一氧化碳有毒会污染空气;小亮认为先点燃C和A中的酒精灯,然后再通CO,没有考虑到一氧化碳可燃,与空气混合会发生爆炸;正确的操作顺序应该是:先通一段时间CO,同时点燃C处的酒精灯,排尽玻璃管内空气,然后再点燃A处的酒精灯(或先用气球收集尾气,然后再点燃酒精灯);
(4)设样品中Fe2O3的质量为x,则:
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钛铁矿中Fe2O3的质量分数为:
×100%═80%。
【题目】在高温条件下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小莉很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
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(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_____________________。
(2)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近飘到空中的肥皂泡,
有爆鸣声。说明生成的气体是_______。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】(1)常见铁的氧化物的物理性质如下表:
常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
(2)稀盐酸(或稀硫酸)与铁反应产生气体,与铁的氧化物反应没有气体产生。
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe3O4;
猜想二:剩余固体是_____________。
【实验探究】根据猜想与假设,设计实验方案加以检验。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
____________________ | _________ | 剩余固体是Fe3O4 |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为____________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是___________________。
【题目】学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后,某同学想:氧化铜(CuO)能否起到类似二氧化锰的作用呢?进行了如下探究。
(猜想)Ⅰ.CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后_______________________质量。
(实验)用天平称量0.2gCuO,取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
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(1)填写下表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
溶液中有气泡放出, | _________________ | _________________ | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想 |
(2)步骤①的目的_______________________。
(3)过氧化氢能被CuO催化分解放出氧气的反应文字表达式为__________________。
【题目】熟石灰(主要成分是Ca(OH)2)是重要的建筑原料,可以通过生石灰(主要成分为CaO)加水反应得到,该反应的化学方程式为________,据此填写下表。
项目 | 反应物 | 生成物 | |
CaO | H2O | Ca(OH)2 | |
质量比 | _____ | _____ | 74 |
A | _____ | 9g | _____ |