Question

材料：人类要在月球活居住，首先离不开淡水和氧气，而月球上既没有水又没有空气。科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿，成分为TiO₂、Fe₂O₃的混合物,将这些矿石利用CO来还原提炼单质钛和铁,若用氢气还原，可以得到淡水。将这些矿石通电，还可以从中分离出氧气。

①、月球土壤中存在天然的铁、金、银、等多种金属矿物颗粒。若从铁、金（Au）、银混合金属中回收某些金属，将混合金属放入足量的盐酸中充分反应，然后过滤，剩余的固体中可以回收得到的金属组合是                           （　　　）

A、Fe、   B、Au、Fe    C、Ag、Au  D、Fe、Ag

②、据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的氦（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）元素的说法正确的是               （       ）

③、“嫦娥一号”发射的火箭推进器中装有液态肼（用A表示）和过氧化氢（H₂O₂），它们混合时的反应方程式为：2H₂O₂+A==N₂+4H₂O ，则肼（A）的化学式为（    ）                                     

A、N₂H₂        B、N₂H₄O₂    C、NH₂      D、N₂H₄

④、从铁生锈条件来分析，月球上铁制品     (填“易”或“不易”)生锈，原因是：

                                         。

⑤、现利用CO来还原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提炼单质钛和铁，装置如图所示，试回答：

⑴ 写出A中发生反应化学方程式（任意一个）                                。

⑵用CO还原钛铁矿，生成钛和铁的混合物，可用简单的物理方法将两种物质分开                   。

⑶就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧。小月认为先通一段时间CO排空，然后再点燃C和A中的酒精灯，小亮认为这样做不好，他的理由是                      ；

小亮认为先点燃C和A中的酒精灯，然后再通CO，小月又提出反对，她的理由是    

                 老师认为他们的反对意见都有一定道理。请你帮助这两位同学解决他们的困难，你的办法是                                    

 

Answer 1

【答案】

①C   ②D  ③D   ④不易   月球上既没有水又没有氧气 

 ⑤（1）3CO + Fe₂O₃3CO2 + 2Fe  （2）用磁铁吸引 （3）会有CO扩散到空气中造成空气污染    会使CO与空气混合引起爆炸   先点燃c处的酒精灯再通CO排尽装置内空气后再点燃A处酒精灯

【解析】

试题分析：① 根据金属活动性顺序判断，铁与盐酸反应，而银和金不反应，因此剩余的固体中可以回收得到的金属为银和金，故选C。

② 在原子中，核内质子数=核外电子数，应等于2，故A、C错误；而相对原子质量=质子数+中子数，应等于3，故B错误，因此选择D。

③ 根据质量守恒定律，在化学反应前后原子的个数不变，得到A的化学式为N₂H₄，故选D。④ 铁生锈是在与氧气和水共同作用的结果，而在月球上既没有水，又没有氧气，所以月球上的铁制品不易生锈。

⑤ ⑴炼铁的原理是用一氧化碳为还原剂，把铁从矿石中还原出来，化学方程式为：    

3CO + Fe₂O₃3CO2 + 2Fe

   ⑵分离物质应先选择物理方法，再选化学方法，由于铁可以被磁铁吸引，所以应选用磁铁吸引的方法，将钛和铁分开。

  （3）因为一氧化碳有毒，如果不进行处理，会污染空气，所以小月的做法不好；而小亮先点燃酒精灯，会使CO与空气混合引起爆炸，因此小亮的做法也不好；既要防止爆炸又要避免空气污染，应先点燃c处的酒精灯再通CO排尽装置内空气后再点燃A处酒精灯。

考点：本题综合考查了金属的化学性质和冶炼。

点评：对于此类试题，要求学生把有关铁的化学性质、冶炼方法和实验过程，以及实验中的注意事项等知识综合在一起。