Question

2007年10月24日19时10分，“嫦娥一号”卫星发射成功．“嫦娥奔月”这个千古流传的神话，正在成为中国航天的现实．
（1）科学家发现月球的沙土中含有丰富的含氧钛铁矿．铁和钛是生活、生产中的重要金属，下列说法不正确的是（A）
A．铁在潮湿的空气中能形成致密的氧化物保护模
B．钛合金可用于制造船舶
C．人体中的铁元素主要存在于血液中
D．钛合金可用于制造人造骨
（2）月球土壤中存在天然的铁、金、银、铅等多种金属矿物颗粒．铁、铜、银是初中化学课上学过的三种金属，实验设计如如图所示．请回答：

①猜想该实验在探究的问题是______；
②所用的科学探究的方法是______；
③观察到的实验现象是______；
④从而得出的实验结论为______．
（3）若月球沙土中含氧钛铁矿的成分为TiO₂、Fe₂O₃的混合物，甲如图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙如图是高炉练铁示意图．请回答下列问题．
①写出甲图硬质玻璃管内反应的化学方程式：______．
②甲图中尾气处理的目的是______．
③乙图中高炉练铁时焦炭的作用是a______；b______．
④为什么乙图中生铁出口低于炉渣出口？
答：______．

Answer 1

解：（1）由于铁在潮湿的空气中很容易生锈，而且铁锈结构疏松，容易吸水，故选A
（2）从图中不难看出，把铁丝和银丝都放到了硫酸铜溶液中，是为了探究三种金属的活动性强弱的；由于铁的活动性比铜强，因此在铁丝表面会有红色物质生成，即铁可以把铜从盐溶液中置换出来，从而证明铁的活动性比铜强，同理证明银的活动性比铜弱，故答案为：①探究铁、铜、银的金属活动性强弱；
②比较法、实验探究法；
③铁丝表面覆盖一层红色物质，银丝表面无变化；
④三种物质的金属活动性：铁＞铜＞银
（3）由于一氧化碳具有还原性，在高温条件下，能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳；由于通入的有毒一氧化碳不可能全部参与化学反应，因此为防止空气污染，必须对尾气进行处理；由于在工业炼铁过程中，有关的焦炭的反应有：C+O₂CO₂，
C+CO₂2CO，因此焦炭有双重作用，一是提供热量，而是生成还原剂一氧化碳；由于生铁的密度比炉渣大，因此生铁的出口比炉渣出口低，故答案为：①3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂②防止未反应的一氧化碳排放到空气中污染空气
③产生热量，产生一氧化碳
④因为生铁密度大于炉渣密度
分析：金属和盐溶液发生置换反应必须具备：在金属活动性顺序中，只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，钾、钙、钠除外；根据金属活动性顺序可以设计实验来验证金属的活动性强弱；从反应原理、装置分析、实验现象等不同的角度来认识炼铁的实验原理和高炉炼铁的设备．
点评：本题的难度不是很大，主要考查了对金属活动性顺序的应用，利用金属活动性顺序来设计实验探究金属的活动性强弱，及工业炼铁的实验原理等，从而培养学生分析问题、灵活应用知识的能力．