Question

（9分）材料1：人类要在月球生活居住，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。

材料2：钛与多数金属一样不能被磁性材料吸引。

（1）月球土壤中存在天然的铁、金（Au）、银等多种金属矿物颗粒。若从铁、金、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，剩余的固体中的金属是 　 　 。

（2）下列实验证明了铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是 　 　 （填序号）。

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： 　 　 。

（3）现利用CO来还原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提炼单质钛（Ti）和铁，装置如图所示。

试回答：

①写出CO还原钛铁矿生成钛的发生反应化学方程式 　 　 。

②可用简单的物理方法将钛和铁两种物质分开，该方法是 　 　 。

③就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧。瑞莲同学认为先通一段时间CO排出空气，然后再点燃C和A中的酒精灯，钱旭同学认为这样做不好，其理由是 　 　 ；钱旭认为先点燃C和A中的酒精灯，然后再通CO，瑞莲也提出反对，她的理由是 　 　 。

老师认为她们的反对意见都有一定道理，于是给这两位同学提供了氮气，帮助她们解决了的困难。你认为她们应是怎么安排通气和点酒精灯的顺序的？ 　 　 。

 

Answer 1

【答案】

（1）金、银 （2）①②   不易  月球上既没有水又没有氧气

（3）①2CO+TiO ₂ Ti+2CO₂    ②用磁铁吸引  ③CO扩散到空气中造成污染    CO与仪器中的空气混合受热引起爆炸  先通氮气排尽装置内空气后，点燃C处的酒精灯，再通CO，再点燃A处酒精灯（A处酒精灯也可安排在通氮气后，通CO前点燃）

【解析】

试题分析：（1）金、银在金属活动性顺序表中排在氢元素后面，不和酸反应放出氢气。

（2）①中铁钉既接触了水又解除了氧气，最终生锈，而②中只接触了水，没有接触氧气，没有生锈，对比说明铁钉生锈必须有氧气参与；月球上大气不含氧气，不易生锈。

（3）①课本上有介绍过一氧化碳还原铁矿的原理，方程式属于还原反应，CO还原钛铁矿生成钛发生反应的化学方程式形式可以仿照一氧化碳还原三氧化二铁的形式写。②材料2中提到钛与多数金属一样不能被磁性材料吸引，那么直接用磁铁吸引钛和铁两种物质，铁被吸走，只剩钛。③CO是一种剧毒的气体，极易引起中毒事件，必须确保其不泄露；仪器中含有空气，CO通入会和空气混合达到爆炸极限，加热容易发生爆炸；先通氮气排尽装置内空气，这样就不会有空气和CO混合，避免发生爆炸的危险，点燃C处的酒精灯，再通CO，这样可以防止CO泄露到空气中，避免污染环境。

考点：炼铁的原理及其相关知识。

点评：本题较为灵活，考察内容来源于课本，在没有没有脱离课本的前提下，加入了考察提炼单质钛（Ti）的问法，。