Question

人类的生活离不开金属材料
（1）金属材料应用广泛，试回答下列生活中的问题：
①多数合金的熔点______（填“高于”或“低于”）组成它的成分金属．
②家用热水瓶内胆壁的银白色金属是______（填化学式），它在自然界中主要以______（填“单质”、“化合物”）形式存在．
③制造奥运火炬的铝合金材料具有较好的抗腐蚀性，这是因为常温下铝和空气中的氧气反应生成一层______；火炬中的燃料（C₃H₈）在空气中完全燃烧的化学方程式为______；火炬传递结束，采用关闭燃气阀门的方法熄灭火炬，其中蕴含的灭火原理是______．


（2）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．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写出硬质玻璃管中CO和TiO₂反应的化学方程式：______
②用CO还原钛铁矿，得到钛和铁的混合物，请用简单的物理方法将两种物质分开______．
③开始实验时，A装置中首先要进行的操作是______（填“加热”或“通CO”），这样做的理由是______；
C装置中点燃酒精灯的作用是______．
④若TiO₂、Fe₂O₃的混合物的质量为10克，充分反应后，②中分离出的铁的质量为5.6克，试计算：含氧钛铁矿中Fe₂O₃的质量分数．（写出计算过程）

Answer 1

解：（1）①合金要比它的组成成分金属的熔点低、硬度大、耐腐蚀性强；
②银具有辐射热量的作用，在家用热水瓶内胆壁具有保温作用，由于银的化学性质稳定，主要以单质的形式存在；
③铝与氧气反应生成氧化铝是一层致密的氧化膜，对内部起到保护作用；C₃H₈在空气中完全燃烧的反应物是C₃H₈和氧气，生成物是二氧化碳和水，先配平碳和氢，最后配平氧，反应条件是点燃，写在等号的上边；所以方程式是：C₃H₈+5O₂3CO₂+4H₂O；关闭燃气阀门的方法熄灭火炬，是将可燃物隔离了，没有了可燃物就不能燃烧了；
（2）①CO和TiO₂反应的反应物是CO和TiO₂生成物是Ti和CO₂，用观察法配平，所以方程式是：2CO+TiO₂Ti+2CO₂；
②因为磁铁能够吸引铁，而不能吸引其它金属，所以用磁铁吸引就行；
③实验前必须先通入一氧化碳，排净装置内空气，防止爆炸，由于一氧化碳有毒，排放到空气中污染空气，所以用酒精灯点燃，使一氧化碳转化为二氧化碳；
④设样品中Fe₂O₃的质量为x，则
3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂
160 112
x 5.6g
根据 解得x=8g
钛铁矿中Fe₂O₃的质量分数为：×100%═80%
故答案为：（1）①低于；②Ag；单质；③致密的氧化膜；C₃H₈+5O₂3CO₂+4H₂O；隔离可燃物；
（2）①2CO+TiO₂Ti+2CO₂；②用磁铁吸引；③通CO；排净装置内空气防止爆炸；将一氧化碳点燃转化为二氧化碳，防止污染环境；④80%．
分析：（1）①根据合金与组成成分金属的性质不同考虑；②根据银具有化学性质稳定考虑；③根据氧化铝的特点、方程式的书写方法，灭火方法考虑；
（2）①根据方程式的写法考虑；②根据磁铁具有吸引铁的作用考虑；③根据一氧化碳还原金属氧化物实验的注意事项考虑．④根据铁的质量计算出氧化铁的质量，再除以10g即可
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．