26.(7分)美国计划2015年再次登陆月球,继而在月球上建立基地,给人类登陆火星作准备。为了早日实现梦想,1992年美国进行了第一次利用实际的月球岩石――玄武岩(FeTiO3,钛酸亚铁)来制造氧气的试验。已知FeTiO3被H2还原后,生成Fe、TiO2和水,被C还原后生成Fe、TiO2和CO2。请参与探究,并回答下列问题:

Ⅰ.理论分析

(1)写出FeTiO3在加热时被H2还原的化学方程式:     。该反应中氧化剂为   ,氧化产物为   。

Ⅱ.实验探究

为了测定钛铁矿中可提取氧的质量分数,某研究性学习小组分别设计了以下两套实验装置:

 

(2)学生甲设想用图-1装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,请写出最简便的实验步骤:__________________________(选填下列数字编号)。

①通入N2;②停止通N2;③通入H2;④停止通H2;⑤加热;⑥停止加热;⑦称取装置B的质量。

(3)学生乙设想用图-2装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,并且认为该方案的意义在于:反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质,同时产生氧气:6CO2+6H2O C6H12O6(葡萄糖)+6O2。实验过程中,称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag,炭粉的质量为bg,反应后装置B中产生CaCO3的质量为cg,则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为:_______________________。

(4)经专家评审后,认定两个方案都很有意义,但实验设计方面还存在不足之处,例如图-2装置在加热时,生成的CO2不可能全部被澄清石灰水吸收,同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO,给实验带来误差。请提出对图-2所示装置应采取的改进措施:_______________________。改进后,实验自始至终需持续向图-2装置A中通入N2的目的是__________________________。

贵州省兴义市精华中学2010届高三第一次月考

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