Question

“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射，使全國(guó)人民歡欣鼓舞．請(qǐng)同學(xué)們閱讀下列航天技術(shù)中的化學(xué)短文并回答有關(guān)問(wèn)題．
材料一：2007年10月24日19時(shí)10分，“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星 發(fā)射 成功．下圖是中國(guó)月球探測(cè)工程標(biāo)志圖案．它以中國(guó)書法，抽象地勾勒出一輪圓月，一雙腳印踏在其上，象征著月球探測(cè)的終極夢(mèng)想．此作品中國(guó)的意味十足，簡(jiǎn)潔而明朗，體現(xiàn)了傳統(tǒng)和現(xiàn)代的完美結(jié)合．

材料二：人類要在月球活居住，首先離不開(kāi)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TiO₂、Fe₂O₃的混合物，將這些礦石利用CO來(lái)還原提煉單質(zhì)鈦和鐵，若用氫氣還原，可以得到淡水．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、鉛等多種金屬礦物顆粒．若從鐵、金Au、銀、鉛Pb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，剩余的固體中可能回收得到的金屬組合是

 

A、Fe、Pb         B、Au、Fe         C、Ag、Au       D、Pb、Ag
（2）“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（H₂O₂），它們混合時(shí)的反應(yīng)方程式為：2H₂O₂+A═N₂+4H₂O，則肼（A）的化學(xué)式為

 

A、N₂H_2； B、N₂H₄O₂；C、NH₂；D、N₂H₄
（3）從鐵生銹條件來(lái)分析，月球上鐵制品

 

（填“易”或“不易”）生銹．
（4）現(xiàn)利用CO來(lái)還原TiO₂、Fe₂O₃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，主用簡(jiǎn)單的物理方法將兩種物質(zhì)分開(kāi)

 

．
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

 

；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

 

；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

 

．

Answer 1

分析：（1）由金屬活動(dòng)性順序可知：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，則可得知：Fe＞Pb＞（H）＞Ag＞Au；故可知不與稀鹽酸反應(yīng)的金屬．
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的元素守恒、原子個(gè)數(shù)不變，可知肼（A）的化學(xué)式；
（3）從鐵生銹條件來(lái)分析：水分、氧氣（或空氣）；
（4）①利用“類比、遷移”的方法：一氧化碳與TiO₂、Fe₂O₃分別反應(yīng)，生成單質(zhì)鈦和鐵；
②用CO還原鈦鐵礦，生成鈦和鐵的混合物，用簡(jiǎn)單的物理方法將兩種物質(zhì)分開(kāi)：考慮磁鐵吸鐵性質(zhì)；
③此題主要考慮：一氧化碳的毒性，對(duì)環(huán)境的污染性；一氧化碳的可燃性，如果不純，點(diǎn)燃可能會(huì)爆炸．

解答：解：（1）由金屬活動(dòng)性順序可知，題目中鐵、金Au、銀、鉛Pb的活動(dòng)性為：Fe＞Pb＞（H）＞Ag＞Au；故從鐵、金Au、銀、鉛Pb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，剩余的固體中可能回收得到的金屬組合是Ag、Au；
（2）液態(tài)肼（用A表示）和過(guò)氧化氫（H₂O₂），混合時(shí)的反應(yīng)方程式為：2H₂O₂+A═N₂+4H₂O，根據(jù)質(zhì)量守恒定律的元素守恒、原子個(gè)數(shù)不變，則肼（A）的化學(xué)式為N₂H₄；故選D；
（3）因?yàn)樵虑蛏蠠o(wú)氧氣，所以從鐵生銹條件來(lái)分析，月球上鐵制品不易生銹；
（4）①由題意“利用CO來(lái)還原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提煉單質(zhì)鈦和鐵”，可知反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，故化學(xué)方程式分別為：4CO+Fe₃O₄

高溫  .

3Fe+4CO₂或2CO+TiO₂

高溫  .

Ti+2CO₂；
②用CO還原鈦鐵礦，生成鈦和鐵的混合物，主用簡(jiǎn)單的物理方法將兩種物質(zhì)分開(kāi)：用磁鐵吸引鐵粉；
③此題主要考慮：一氧化碳的毒性，對(duì)環(huán)境的污染性；一氧化碳的可燃性，如果不純，點(diǎn)燃可能會(huì)爆炸．故小亮認(rèn)為這樣做不好，他的理由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；正確的方法是：先通一段時(shí)間氮?dú)�，排盡玻璃管內(nèi)空氣，然后再點(diǎn)燃酒精燈．
故答案為：（1）C；（2）D；（3）不易；（4）①4CO+Fe₃O₄

高溫  .

3Fe+4CO₂或2CO+TiO₂

高溫  .

Ti+2CO₂；②用磁鐵吸引鐵粉；③CO有劇毒，對(duì)空氣有污染；CO與容器內(nèi)空氣混合，點(diǎn)燃后可能會(huì)發(fā)生爆炸；先通一段時(shí)間氮?dú)�，排盡玻璃管內(nèi)空氣，然后再點(diǎn)燃酒精燈．

點(diǎn)評(píng)：掌握金屬活動(dòng)性順序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；了解鐵銹的形成及其防護(hù)方法和措施；由題目中的信息正確書寫化學(xué)方程式．