Question

（1）金属钛（Ti）是航空、宇航、军工、电子等方面的必需材料．在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与TiCl₄反应制得金属钛，反应的化学方程式为
TiCl₄+2Mg Ti+2MgCl₂．该反应属于______ 反应（选填化合、分解、置换），此反应说明金属钛的活动性比镁的活动性______（填“强”或“弱”）．
（2）火箭有多种推进剂，所涉及的化学反应也各不相同．
①哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵（NH₄ClO₄）的混合物作为固体燃料，加热铝粉使其被氧气氧化并放出大量的热，促使混合物中高氯酸铵发生分解，同时生成四种气体，其中两种气体是空气的主要成分，一种气体是氯气（Cl₂），还有一种气体是相对分子质量最小的氧化物．试写出其中高氯酸铵受热分解的化学方程式：______．
②某种火箭推进器中盛有强还原剂联氨（N₂H₄）和双氧水（H₂O₂），当它们混合时产生大量的水蒸气和一种单质，并放出大量的热，某步反应的化学方程式为2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4X，其中X的化学式是______，将联氨作推进器中燃料的一个很大优点是______．
（3）燃料电池是一种能将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置．下列燃料电池适合在宇宙飞船上使用的是______．A．H₂-O₂燃料电池 B．C₂H₅OH-0₂燃料电池　C．CH₄-0₂燃料电池 D．CO-O₂燃料电池
（4）若在宇宙飞船的太空实验室（失重条件下）进行以下实验，其中难以完成的有______．
A．将金粉和铜粉混合　B．将牛奶加入水中混合　C．火柴持续燃烧　D．用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙
（5）据科学家预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的氦（He-3），其原子核中质子数为2、中子数为1，每百吨氦（He-3）核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量．下列关于氦（He-3）元素的说法正确的有______
A．原子核外电子数为2　　　　　　　　　　　B．相对原子质量为3
C．原子结构示意图为　　　　　　　　　　　 D．原子结构示意图为

Answer 1

解：（1）在TiCl₄+2Mg Ti+2MgCl₂反应中，是一种单质和一种化合物反应生成了一种新的单质和化合物，属于置换反应，镁能把钛从其化合物中置换出来，说明了金属钛的活动性比镁的活动性弱；
（2）①根据质量守恒定律高氯酸铵发生分解，生成的两种是空气的主要成分的气体是氮气和氧气，相对分子质量最小的氧化物气体是水蒸气，反应的方程式是：2NH₄ClO₄N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4H₂O↑，②由质量守恒定律可知，方程式的左边有6个氮原子、8个氢原子和4个氧原子，右边有6个氮原子，所以，X的化学式是H₂O；该反应的产物是氮气和水，不会污染空气；
（3）在H₂-O₂燃料电池、C₂H₅OH-0₂燃料电池、CH₄-0₂燃料电池、CO-O₂燃料电池，由于氢气的密度小，产生的热量高，适合在宇宙飞船上使用的电池；
（4）因为在宇宙飞船的太空实验室中没有重力，由于火柴持续燃烧、用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙需要利用重力，所以CD不能进行；
（5）在氦（He-3）中，由于质子数是2，所以核外的电子数是2，中子数是1，相对原子质量是3，所以，A、B、D正确．C错误．故选ABD．
故答为：（1）置换，弱，（2）①2NH₄ClO₄N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4H₂O↑，②H₂O，不污染空气；（3）A；（4）C D；（5）ABD．
分析：（1）根据反应物、生成物的种类及反应的特点分析反应的基本类型，根据镁与钛的化合物的反应分析比较镁和钛的活泼性；
（2）①根据反应物、生成物的及反应条件写出反应的化学方程式；②根据质量守恒定律分析判定X化学式，根据反应的产物分析优点．
（3）根据燃料的密度、产生的热量进行分析；
（4）根据失重进行分析，失重就是重力为零，依靠重力进行的实验都不能进行；
（5）根据氦（He-3）中微粒的数目关系进行分析．
点评：本题借失重考查过滤操作的本质和原理，火柴持续燃烧的条件，我们要将物理和化学知识联系起来分析．