Question

【題目】“嫦娥一號”的成功發(fā)射，使全國人民歡欣鼓舞．請同學們閱讀下列航天技術(shù)中的化學短文并回答有關(guān)問題．

材料一：年月日時分，“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射成功．下圖是中國月球探測工程標志圖案．它以中國書法，抽象地勾勒出一輪圓月，一雙腳印踏在其上，象征著月球探測的終極夢想．整體圖形由一弧兩點巧妙形成古文“月”字，同時代表“繞”、“落”、“回”三步走戰(zhàn)略，此作品中國的意味十足，簡潔而明朗，體現(xiàn)了傳統(tǒng)和現(xiàn)代的完美結(jié)合．

材料二：人類要在月球活居住，首先離不開淡水和氧氣，而月球上既沒有水又沒有空氣．科學家發(fā)現(xiàn)月球的沙土中含有豐富的含氧鈦鐵礦，成分為、的混合物，將這些礦石利用來還原提煉單質(zhì)鈦和鐵，若用氫氣還原，可以得到淡水．將這些礦石通電，還可以從中分離出氧氣．

請你從化學視角來見證這一偉大時刻：

據(jù)了解，發(fā)射前開始加注火箭第三級使用的燃料液氫和液氧．其中液氧的主要作用是________，液氫的主要作用是________，液氫的使用大大減輕了發(fā)射的質(zhì)量，其原因主要是________．寫出液氫燃燒方程式________．

從鐵生銹條件來分析，月球上鐵制品________（填“易”或“不易”）生銹，原因是：________．

現(xiàn)利用來還原、的混合物提煉單質(zhì)鈦和鐵，裝置如圖所示，試回答：

①寫出中還原的化學方程式________．

②就實驗操作順序的問題兩位同學出現(xiàn)了分歧．

小月認為先通一段時間排空，然后再點燃和中的酒精燈．小亮認為這樣做不好，他的理由是________．

小亮認為先點燃和中的酒精燈，然后再通，小月又提出反對，她的理由是________．

老師認為他們的反對意見都有一定道理．請你幫助這兩位同學解決他們的困難，你的辦法是________________．

小勇同學進一步探究鈦鐵礦中的質(zhì)量分數(shù)，取鈦鐵礦樣品進行實驗，待完全反應后，用磁鐵吸引鐵粉，并稱得鐵粉的質(zhì)量為，試求算鈦鐵礦中的質(zhì)量分數(shù)為多少？

Answer 1

【答案】助燃作燃料密度小2H2+O22H2O不易月球上既沒有水又沒有空氣2CO+TiO2Ti+2CO2CO有毒，對空氣有污染CO與容器內(nèi)空氣混合，點燃后可能會發(fā)生爆炸先通一段時間CO，同時點燃C處的酒精燈，排盡玻璃管內(nèi)空氣，然后再點燃處的酒精燈（或先用氣球收集尾氣，然后再點燃酒精燈）鈦鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)為

【解析】

(1)使用的燃料是液氫和液氧，其中液氧的主要作用是助燃，液氫是作燃料，由于氫氣是最輕的氣體，所以能大大減輕發(fā)射的質(zhì)量，反應得化學方程式為2H2+O22H2O；

(2)鐵生銹需要氧氣、水的參與，而月球上既沒有水又沒有空氣，所以月球上鐵制品不易生銹；

(3)CO還原TiO2的化學方程式為：2CO+TiO2Ti+2CO2；小月認為先通一段時間CO排空，然后再點燃C和A中的酒精燈，沒有考慮到一氧化碳有毒會污染空氣；小亮認為先點燃C和A中的酒精燈，然后再通CO，沒有考慮到一氧化碳可燃，與空氣混合會發(fā)生爆炸；正確的操作順序應該是：先通一段時間CO，同時點燃C處的酒精燈，排盡玻璃管內(nèi)空氣，然后再點燃A處的酒精燈（或先用氣球收集尾氣，然后再點燃酒精燈）；

(4)設樣品中Fe2O3的質(zhì)量為x，則：

鈦鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)為：×100%═80%。