Question

“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射成功，標(biāo)志月球探測(cè)成為中國(guó)航天的現(xiàn)實(shí)．
（1）“嫦娥一號(hào)”使用的燃料是液氫，助燃劑是液氧．氧氣從淡藍(lán)色液體變成無色氣體發(fā)生了

 

變化，氫氣燃燒的化學(xué)方程式為

 

．液態(tài)氫作燃料除燃燒時(shí)產(chǎn)生較大的推動(dòng)力外，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是

 

．對(duì)于目前全世界出現(xiàn)能源危機(jī)，以及燃燒對(duì)環(huán)境的影響，我們應(yīng)該合理開發(fā)利用的新能源有（至少填兩種）

 

．
（2）月球上的³He（3表示相對(duì)原子質(zhì)量）蘊(yùn)藏量巨大，探月的目標(biāo)之一是探測(cè)核聚變?nèi)剂?SUP>3He的分布．地球上的氦元素主要以⁴He形式存在．從原子的構(gòu)成來看，³He、⁴He兩種原子的

 

數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)

 

．
（3）“嫦娥一號(hào)”另一個(gè)目標(biāo)是探測(cè)下列14種元素的含量和分布：K、Th（釷）、U（鈾）、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（鈦）、Na、Mn、Cr（鉻）、Gd（釓）．其中屬于金屬元素的有

 

種．
（4）月球表面富含鈦鐵礦，鈦因其硬度大、熔點(diǎn)高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良的性能，被譽(yù)為“未來金屬”．我國(guó)四川省有大型釩鈦磁鐵礦，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下：

①鈦鐵礦的主要成分是FeTiO₃（鈦酸亞鐵），其中鈦的化合價(jià)為

 

價(jià)．
②TiCl₄在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti，該反應(yīng)屬于

 

（填反應(yīng)類型）．
③上述生產(chǎn)過程中得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質(zhì)，可加入

 

除去．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氧氣從淡藍(lán)色液體變成無色氣體時(shí)是否生成了新物質(zhì)判斷屬于什么反應(yīng)類型；根據(jù)氫氣和氧氣的組成判斷燃燒產(chǎn)物，進(jìn)一步書寫方程式；根據(jù)氫氣燃燒放熱多，可再生，產(chǎn)物是水回答其優(yōu)點(diǎn)；根據(jù)新能源的種類回答最后一空．
（2）根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)判斷³He、⁴He的中子數(shù)關(guān)系，根據(jù)兩種原子的電子層結(jié)構(gòu)判斷二者的化學(xué)性質(zhì)．
（3）根據(jù)元素的漢語名稱的偏旁判斷是否屬于金屬元素．
（4）①根據(jù)鈦酸亞鐵的FeTiO₃化學(xué)式及化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為0計(jì)算鈦的化合價(jià)；
②根據(jù)TiCl₄在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti，以及質(zhì)量守恒定律書寫方程式．
③根據(jù)上述生產(chǎn)過程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質(zhì)為鎂，再根據(jù)鈦和鎂的化學(xué)性質(zhì)判斷除雜選擇的試劑．

解答：解：（1）在氧氣從淡藍(lán)色液體變成無色氣體的過程中沒有生成新物質(zhì)，為物理變化；燃燒的條件下是點(diǎn)燃，氫氣燃燒是和氧氣反應(yīng)，生成物是水，所以方程式為：2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O；氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)有：燃燒放熱多，能用水分解制得，可再生，產(chǎn)物是不污染環(huán)境的水；目前的新能源有多種，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮�、潮汐能、核能等�?br />（2）³He、⁴He中的3和4分別是它們的相對(duì)原子質(zhì)量，相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，氦的原子序數(shù)為2，質(zhì)子數(shù)也為2，所以中子數(shù)分別為：3-2=1和4-2=2，不相同，由于原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，所以二者的電子層結(jié)構(gòu)相同，則化學(xué)性質(zhì)相似．
（3）元素的漢語名稱的偏旁為金字旁的為金屬，統(tǒng)計(jì)上述元素，共有K、Th（釷）、U（鈾）、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（鈦）、Na、Mn、Cr（鉻）、Gd（釓）12種．
（4）①鈦酸亞鐵的化學(xué)式為FeTiO₃，因化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為0，所以鈦的化合價(jià)為0-（+2）-（-2）×3=+4．
②TiCl₄在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬Ti，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，還應(yīng)有氯化鎂，是一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成一種新的單質(zhì)和一種新的化合物，所以反應(yīng)類型為置換反應(yīng)．
③根據(jù)上述生產(chǎn)過程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質(zhì)為鎂，而鈦不能與酸反應(yīng)，鎂能與酸反應(yīng)，要除去鎂，可加入稀鹽酸．
故答案為：（1）物理；2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O；無污染；太陽能、風(fēng)能；（2）中子；基本相同；（3）12；（4）①+4；②置換反應(yīng)；③稀鹽酸．

點(diǎn)評(píng)：化學(xué)與生產(chǎn)、生活是密不可分的，與生產(chǎn)、生活相關(guān)的知識(shí)也就成了考查熱點(diǎn)之一，在學(xué)習(xí)中要注意理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用化學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題．