Question

（9分）材料1：人類要在月球生活居住，首先離不開淡水和氧氣，而月球上既沒有水又沒有空氣�？茖W(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。

材料2：鈦與多數(shù)金屬一樣不能被磁性材料吸引。

（1）月球土壤中存在天然的鐵、金（Au）、銀等多種金屬礦物顆粒。若從鐵、金、銀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)，然后過濾，剩余的固體中的金屬是 　 　 。

（2）下列實(shí)驗(yàn)證明了鐵在潮濕的空氣里會(huì)發(fā)生銹蝕，證明氧氣一定參加了反應(yīng)必須要做的實(shí)驗(yàn)是 　 　 （填序號(hào)）。

從鐵生銹條件來分析，月球上鐵制品    （填“易”或“不易”）生銹，原因是： 　 　 。

（3）現(xiàn)利用CO來還原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提煉單質(zhì)鈦（Ti）和鐵，裝置如圖所示。

試回答：

①寫出CO還原鈦鐵礦生成鈦的發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式 　 　 。

②可用簡單的物理方法將鈦和鐵兩種物質(zhì)分開，該方法是 　 　 。

③就實(shí)驗(yàn)操作順序的問題兩位同學(xué)出現(xiàn)了分歧。瑞蓮?fù)瑢W(xué)認(rèn)為先通一段時(shí)間CO排出空氣，然后再點(diǎn)燃C和A中的酒精燈，錢旭同學(xué)認(rèn)為這樣做不好，其理由是 　 　 ；錢旭認(rèn)為先點(diǎn)燃C和A中的酒精燈，然后再通CO，瑞蓮也提出反對(duì)，她的理由是 　 　 。

老師認(rèn)為她們的反對(duì)意見都有一定道理，于是給這兩位同學(xué)提供了氮?dú)猓瑤椭�她們解決了的困難。你認(rèn)為她們應(yīng)是怎么安排通氣和點(diǎn)酒精燈的順序的？ 　 　 。

 

Answer 1

【答案】

（1）金、銀 （2）①②   不易  月球上既沒有水又沒有氧氣

（3）①2CO+TiO ₂ Ti+2CO₂    ②用磁鐵吸引  ③CO擴(kuò)散到空氣中造成污染    CO與儀器中的空氣混合受熱引起爆炸  先通氮?dú)馀疟M裝置內(nèi)空氣后，點(diǎn)燃C處的酒精燈，再通CO，再點(diǎn)燃A處酒精燈（A處酒精燈也可安排在通氮?dú)夂�，通CO前點(diǎn)燃）

【解析】

試題分析：（1）金、銀在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫元素后面，不和酸反應(yīng)放出氫氣。

（2）①中鐵釘既接觸了水又解除了氧氣，最終生銹，而②中只接觸了水，沒有接觸氧氣，沒有生銹，對(duì)比說明鐵釘生銹必須有氧氣參與；月球上大氣不含氧氣，不易生銹。

（3）①課本上有介紹過一氧化碳還原鐵礦的原理，方程式屬于還原反應(yīng)，CO還原鈦鐵礦生成鈦發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式形式可以仿照一氧化碳還原三氧化二鐵的形式寫。②材料2中提到鈦與多數(shù)金屬一樣不能被磁性材料吸引，那么直接用磁鐵吸引鈦和鐵兩種物質(zhì)，鐵被吸走，只剩鈦。③CO是一種劇毒的氣體，極易引起中毒事件，必須確保其不泄露；儀器中含有空氣，CO通入會(huì)和空氣混合達(dá)到爆炸極限，加熱容易發(fā)生爆炸；先通氮?dú)馀疟M裝置內(nèi)空氣，這樣就不會(huì)有空氣和CO混合，避免發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，點(diǎn)燃C處的酒精燈，再通CO，這樣可以防止CO泄露到空氣中，避免污染環(huán)境。

考點(diǎn)：煉鐵的原理及其相關(guān)知識(shí)。

點(diǎn)評(píng)：本題較為靈活，考察內(nèi)容來源于課本，在沒有沒有脫離課本的前提下，加入了考察提煉單質(zhì)鈦（Ti）的問法，。