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   
 A．原子核外电子数为3                B．相对原子质量为2
 C．原子结构示意图为      D．原子结构示意图为
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、NH₂D、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：
（1）写出A中发生反应化学方程式（任意一个）    ．
（2）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    ．
（3）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】分析：①根据金属活动性顺序表的应用分析；
②根据氦元素原子的构成进行分析；
③根据质量守恒定律进行判断A的化学式；
④根据铁生锈的条件分析判断；
⑤（1）根据反应物、生成物及反应条件写出反应的方程式；
（2）根据铁能被磁铁吸引分离混合物；
（3）根据一氧化碳有毒能污染空气、有可燃性与空气的混合气体已发生爆炸分析．
解答：解：①由金属活动性顺序表的应用可知，在铁、金、银混合金属中，由于金、银不能与盐酸反应．所以，回收得到的金属组合是Ag、Au；
②A、氦元素的原子核外有2个电子．故A错误；
B、氦元素的相对原子质量为3．故B错误；
C、氦元素的原子结构示意图中第一层应有2个电子．故C错误；
D、氦元素的原子结构示意图正确．故D正确；
③由反应的方程式可知，反应后有氢原子：8个，氧原子：4个，氮原子：2个，故反应前也应该有这些，故A中有氢原子个数为：8-4=4个，氧原子个数为：4-4=0个，氮原子个数为：2-0=2个，故A中有2个氮原子，4个氢原子，故A的化学式应为：N₂H₄；
④铁生锈的条件是铁与氧气、水同时接触，由于月球上既没有水又没有氧气．所以，在月球上铁不易生锈；
⑤（1）在加热的条件下，一氧化碳能将氧化铁还原为铁，反应的方程式是：3CO+Fe₂O₃ 3CO₂+2Fe；
（2）由于铁能被磁铁吸引，可用磁铁吸引分离两种混合物；
（3）在一氧化碳还原氧化物时，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：会有CO扩散到空气中造成空气污染；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：会使CO与空气混合引起爆炸．为解决他们的困难，正确的做法是：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．
故答为：①C；②D； ③D； ④不易，月球上既没有水又没有氧气； ⑤（1）3CO+Fe₂O₃ 3CO₂+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．
点评：本题考查燃料的燃烧和一氧化碳还原矿石实验，在设计实验顺序上要注意坚持操作安全、环保的原则，先通一段时间一氧化碳是为了操作安全，先进性尾气处理是为了环保．