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    　　为测定月球上钛铁矿的组成，称取1.53g样品，在高温下通入足量的H2还原，并最终收集到0.180g水．将反应后残渣加入足量浓氢氧化钠溶液中，充分溶解后过滤，将所得滤渣洗涤、烘干后称量得0.570g；将滤渣的一半溶于过量的稀硝酸，并过滤除去0.0100g不溶物后配制成50.0mL溶液；向其一半溶液中加入少许KSCN溶液，显红色；余下的25.0mL溶液中如果加入过量NaOH稀溶液，则生成红褐色沉淀，将沉淀过滤洗涤、灼烧后得0.200g固体．已知钛元素在钛铁矿中呈最高价；钛元素最高价氧化物不与H2在高温下反应，却能溶于浓碱中．回答下列问题：

    (1)计算钛铁矿样品中氧元素的质量分数；

    (2)写出钛铁矿与H2发生反应的化学方程式；

    答案：
    解析：

    　　(1)31.4％

    　　(2)FeTiO3＋H2Fe＋TiO2＋H2O

    　　(3)不仅是铁、钛、氧元素的主要资源，而且FeTiO3与H2反应将是人类建立月球基地获取水资源的重要途径．


    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    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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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （15分）

    （1）．CO可以和很多过渡金属形成配合物，如羰基铁［Fe(CO)5］、羰基镍［Ni(CO)4］。CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，CO的结构式为          ，与CO互为等电子体的离子为 　    （填化学式）。

    （2）．人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测是钛(Ti)，它被誉为“未来世纪的金属”。Ti 元素在元素周期表中的位置是      周期，第      族；其基态原子的价电子层排布为         ；

    (3). 在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4 三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定。偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图，它的化学式是             ；

    （4）已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体，一种为紫色，另一为绿色，但相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：

    a. 分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；

    b. 分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；

    c. 沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。

    则绿色晶体配合物的化学式为                            ，绿色晶体中含有化学键类型是                               。

     

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    科目：高中化学 来源：2011届黑龙江省牡丹江一中高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题

    （15分）
    （1）．CO可以和很多过渡金属形成配合物，如羰基铁［Fe(CO)5］、羰基镍［Ni(CO)4］。CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，CO的结构式为          ，与CO互为等电子体的离子为　   （填化学式）。
    （2）．人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测是钛(Ti)，它被誉为“未来世纪的金属”。Ti 元素在元素周期表中的位置是     周期，第     族；其基态原子的价电子层排布为         ；
    (3). 在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4 三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定。偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图，它的化学式是             ；

    （4）已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体，一种为紫色，另一为绿色，但相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：
    a. 分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；
    b. 分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；
    c. 沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。
    则绿色晶体配合物的化学式为                            ，绿色晶体中含有化学键类型是                               。

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    科目：高中化学 来源：2010-2011学年黑龙江省高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题

    （15分）

    （1）．CO可以和很多过渡金属形成配合物，如羰基铁［Fe(CO)5］、羰基镍［Ni(CO)4］。CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，CO的结构式为           ，与CO互为等电子体的离子为 　    （填化学式）。

    （2）．人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测是钛(Ti)，它被誉为“未来世纪的金属”。Ti 元素在元素周期表中的位置是      周期，第      族；其基态原子的价电子层排布为          ；

    (3). 在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4 三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定。偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图，它的化学式是              ；

    （4）已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体，一种为紫色，另一为绿色，但相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：

    a. 分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；

    b. 分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；

    c. 沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。

    则绿色晶体配合物的化学式为                             ，绿色晶体中含有化学键类型是                                。

     

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