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    27．美国计划2015年再次登陆月球.继而在月球上建立基地.给人类登陆火星作准备.为了早日实现梦想.1992年美过进行了第一次利用实际的月球岩石来制造氧气的试验.科学家们采用了10克富含钛铁矿的玄式岩.作如下处理: 研究发现:理论上.lkg FeTiO3被H2还原后.最多可产出105g O2.对反应之后的玄武岩进行仔幻分析表明.其他月球矿石也能用于辅造氧气.在玄武岩中仅占很小一部分的橄榄石MgFe[SiO4]也被大量还原了,许多月球岩石中主要成分之一的辉石.如LiAl[Si2O6]被还原得很少,许多月球岩石中共有的斜长石.如Li[AlSi4O10]几乎未被还原. (1)FeTiO3.被H2还原后.生成Fe. 和水. (1)为了进一步探明月球上可提取氧的蕴藏量以及分布情况.1997年发射的月球探测器用射线光谱仪测量了月球上 元素的含量.为预估氧产量提供了足够精确的数据. (2)大量研究结果表明.从月球土壤中同样可以提取氧.由单独的.平均直径为抑40微米的小圆珠组成的火山玻璃是最适合在月球上造氧的矿物.这种火山玻璃作为造氧原料的优点为 . 上述研究引起了两位学生的极大兴趣.查阅文献后.得知钛铁矿还能被C还原:2FeTiO3+C→2Fe+2TiO2+CO2.他们分别设计了两套实验装置模拟测定钛铁矿中可提取氧的质量分数的实验. (4)学生甲设想用图-1装置从钛铁矿中提取氧.请写出最简便的实验步骤: ①通入N2,②停止通N2,③通入H2,④停止通H2,⑤加热,⑥停止加热,⑦称取装置B的质量. (5)学生乙设想用图-2装置从钛铁矿中提取氧.并且认为该方案的意义在于:反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质.同时产生氧气(6O2+6H2O-光合作用→C6H12O6+6O2).实验过程中.称得反应前装置B中钛铁矿的质量为a克.炭粉的质量为b克.反应后装置B中产生CaCO3的质量为c克.则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为 . (6)经专家评审后.认定两个方案都很有意义.但实验设计方面还存在不足之处.例如图-2装置在加热时.还会产生CO.给实验带来误差.请提出对图-2所示装置应采取的改进措施: .改进后.实验自始至终需持续向z装置A中通入N2的目的是 . (7)科学家们选用H2而不用CO作还原剂的原因是: .另据资料显示.钛铁矿被还原的化学过程.早已被人类使用过教百年.推测当时人们利用该反应原理进行生产的目的是 . 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    美国计划2015年再次登陆月球，继而在月球上建立基地，给人类登陆火星作准备。为了早日实现梦想，1992年美国进行了第一次利用实际的月球岩石——富含钛铁矿(FeTiO3，钛酸亚铁)的玄武岩来获得氧气的试验。研究发现：理论上，1 kg FeTiO3被H2还原后，最多可产出105 g O2。

    上述研究引起了甲、乙两位学生的极大兴趣，查阅文献后，得知钛铁矿还能被C还原：

    2FeTiO3+C2Fe+2TiO2+CO2。

    他们分别设计了两套实验装置模拟测定钛铁矿中可提取氧的质量分数的实验。

            

                              图1                                                         图2

    (1)学生甲设想用图1装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧，请写出最简便的实验步骤：____________(选填下列数字编号)。

    ①通入N2  ②停止通N2  ③通入H2  ④停止通H2  ⑤加热  ⑥停止加热  ⑦称取装置B的质量。

    (2)学生乙设想用图2装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧，并且认为该方案的意义在于：反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质，同时产生氧气(6O2+6H2O C6H12O6+6O2)。实验过程中，称得反应前装置A中钛铁矿的质量为a g，炭粉的质量为b g，反应后装置B中产生CaCO3的质量为c g，则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为____________。

    (3)经专家评审后，认定两个方案都很有意义，但实验设计方面还存在不足之处，例如图2装置在加热时，还会产生CO，给实验带来误差。请提出对图2所示装置应采取的改进措施：__________。改进后，实验自始至终需持续向2装置A中通入N2的目的是_____________。

    (4)科学家们选用H2而不用CO作还原剂的原因是：______________________________。

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    美国计划2015年再次登陆月球，继而在月球上建立基地，给人类登陆火星作准备。为了早日实现梦想，1992年美国进行了第一次利用实际的月球岩石--玄武岩（FeTiO3，钛酸亚铁）来制造氧气的试验。已知FeTiO3被H2还原后，生成Fe、TiO2和水，被C还原后生成Fe、TiO2和
    CO2；TiO2经过一系列处理后，可以制得纳米TiO2。请参与探究，并回答下列问题：
    [探究一]为测定钛铁矿中可提取氧的质量分数，某研究性学习小组设计了以下两套实验装置
    （1）学生甲设想用图－1装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO3在加热时被H2还原的化学方程式_________________________和最简便的实验步骤________（选填下列数字编号）。
    ①通入N2；②停止通N2；③通入H2；④停止通H2；⑤加热；⑥停止加热；⑦称取装置B的质量。
    （2）学生乙设想用图－2装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧，并且认为该方案的意义在于：反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质，同时产生氧气：
    6CO2+6H2OC6H12O6（葡萄糖）+6O2。实验过程中，称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag，炭粉的质量为bg，反应后装置B中产生CaCO3的质量为cg，则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为________________。
    （3）经专家评审后，认定两个方案都很有意义，但实验设计方面还存在不足之处，例如图－2装置在加热时，生成的CO2不可能全部被澄清石灰水吸收，同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO，给实验带来误差。
    ①请对学生乙的设想提出改进措施：改用图－1装置，并在U型管B之前增加盛有________ 的燃烧管，________________。
    ②改进后，实验自始至终需持续向装置A中通入N2的目的是________________。
    [探究二]纳米TiO2作为一种光催化剂越来越受到人们的关注，现正广泛开发运用。
    （4）某科研小组在不同的载体（钛片、铝片、陶瓷）表面制备二氧化钛薄膜，来考察不同载体TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色，每次光照20min取一次样，实验结果如图所示，下列说法正确的是________。
    （a）不同载体，无论何种温度一定是钛片最好
    （b）约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好
    （c）无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高
    （d）不同负载TiO2薄膜的光催化活性不同

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