“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射,使全國(guó)人民歡欣鼓舞.請(qǐng)同學(xué)們閱讀下列航天技術(shù)中的化學(xué)短文并回答有關(guān)問(wèn)題.
材料一:2007年10月24日19時(shí)10分,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射成功.下圖是中國(guó)月球探測(cè)工程標(biāo)志圖案.它以中國(guó)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(cè)的終極夢(mèng)想.整體圖形由一弧兩點(diǎn)巧妙形成古文“月”字,同時(shí)代表“繞”、“落”、“回”三步走戰(zhàn)略,此作品中國(guó)的意味十足,簡(jiǎn)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(kāi)淡水和氧氣,而月球上既沒(méi)有水又沒(méi)有空氣.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球的沙土中含有豐富的含氧鈦鐵礦,成分為TiO2、Fe2O3的混合物,將這些礦石利用CO來(lái)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(qǐng)你從化學(xué)視角來(lái)見(jiàn)證這一偉大時(shí)刻:
(1)據(jù)了解,發(fā)射前8h開(kāi)始加注火箭第三級(jí)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________.
(2)從鐵生銹條件來(lái)分析,月球上鐵制品________(填“易”或“不易”)生銹,原因是:________.
(3)現(xiàn)利用CO來(lái)還原TiO2、Fe2O3的混合物提煉單質(zhì)鈦和鐵,裝置如圖所示,試回答:

①寫出A中CO還原TiO2的化學(xué)方程式________.
②就實(shí)驗(yàn)操作順序的問(wèn)題兩位同學(xué)出現(xiàn)了分歧.
小月認(rèn)為先通一段時(shí)間CO排空,然后再點(diǎn)燃C和A中的酒精燈.小亮認(rèn)為這樣做不好,他的理由是________.
小亮認(rèn)為先點(diǎn)燃C和A中的酒精燈,然后再通CO,小月又提出反對(duì),她的理由是________.
老師認(rèn)為他們的反對(duì)意見(jiàn)都有一定道理.請(qǐng)你幫助這兩位同學(xué)解決他們的困難,你的辦法是________________.
(4)小勇同學(xué)進(jìn)一步探究鈦鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取10g鈦鐵礦樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),待完全反應(yīng)后,用磁鐵吸引鐵粉,并稱得鐵粉的質(zhì)量為5.6g,試求算鈦鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?

解:(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(yīng)得化學(xué)方程式為2H2+O22H2O;
(2)鐵生銹需要氧氣、水的參與,而月球上既沒(méi)有水又沒(méi)有空氣,所以月球上鐵制品不易生銹;
(3)CO還原TiO2的化學(xué)方程式為:2CO+TiO2Ti+2CO2,
小月認(rèn)為先通一段時(shí)間CO排空,然后再點(diǎn)燃C和A中的酒精燈,沒(méi)有考慮到一氧化碳有毒會(huì)污染空氣;小亮認(rèn)為先點(diǎn)燃C和A中的酒精燈,然后再通CO,沒(méi)有考慮到一氧化碳可燃,與空氣混合會(huì)發(fā)生爆炸;正確的操作順序應(yīng)該是:先通一段時(shí)間CO,同時(shí)點(diǎn)燃C處的酒精燈,排盡玻璃管內(nèi)空氣,然后再點(diǎn)燃A處的酒精燈(或先用氣球收集尾氣,然后再點(diǎn)燃酒精燈);
(4)設(shè)樣品中Fe2O3的質(zhì)量為x,則
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 112
x 5.6g
x=8g
鈦鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%═80%
故答案為:(1)助燃、作燃料、密度小、2H2+O22H2O
(2)不易、月球上既沒(méi)有水又沒(méi)有空氣
(3)①2CO+TiO2Ti+2CO2、②CO有毒,對(duì)空氣有污染;CO與容器內(nèi)空氣混合,點(diǎn)燃后可能會(huì)發(fā)生爆炸;先通一段時(shí)間CO,同時(shí)點(diǎn)燃C處的酒精燈,排盡玻璃管內(nèi)空氣,然后再點(diǎn)燃A處的酒精燈(或先用氣球收集尾氣,然后再點(diǎn)燃酒精燈)
(4)鈦鐵礦中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%.
分析:(1)物質(zhì)的性質(zhì)決定用途,氧氣不能燃燒,但能支持燃燒,氫氣可燃,可作為燃料,密度;
(2)從鐵生銹需要的條件考慮,鐵生銹需要氧氣、水的參與,據(jù)此可判斷月球上鐵制品是否生銹;
(3)一氧化碳還原TiO2的化學(xué)方程式可參照一氧化碳還原氧化鐵的方程式書寫;在實(shí)驗(yàn)操作步驟上,一氧化碳應(yīng)該是“早出晚歸”,酒精燈應(yīng)該“遲到早退”,一氧化碳有毒,在通一氧化碳之前應(yīng)該先做好尾氣處理.
(4)根據(jù)生成鐵粉的質(zhì)量,利用化學(xué)方程式即可求解.
點(diǎn)評(píng):本題考查燃料的燃燒和一氧化碳還原礦石實(shí)驗(yàn),在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)順序上要注意堅(jiān)持操作安全、環(huán)保的原則,先通一段時(shí)間一氧化碳是為了操作安全,先進(jìn)性尾氣處理是為了環(huán)保.(4)小題求質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)可以根據(jù)化學(xué)方程式求解,也可根據(jù)質(zhì)量守恒定律,利用化學(xué)式求解,生成的鐵完全來(lái)自氧化鐵,氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=70%,則=8g,即氧化鐵的質(zhì)量為8g,再根據(jù)混合物總質(zhì)量10g即可求出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
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相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

2007年10月,我國(guó)長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭攜帶著“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)器,發(fā)射成功.火箭的一級(jí)和二級(jí)燃料是偏二甲肼.偏二甲肼是發(fā)煙性液體,有氨臭,廣泛用作太空能源.已知偏二甲肼的化學(xué)式為(CH32N2H2,在發(fā)動(dòng)機(jī)中偏二甲肼和氧化劑[液體燃料N2O4]劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量的熱,同時(shí)生成三種產(chǎn)物,一種是空氣中含量最高的氣體,一種是能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體,一種是生活中人們離不開(kāi)的常見(jiàn)的無(wú)色無(wú)味的液體.請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題.
(1)偏二甲肼的性質(zhì)
 
;(至少寫出三點(diǎn))
(2)信息中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

我國(guó)看破行研制的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星已發(fā)穩(wěn)射成功,實(shí)現(xiàn)國(guó)人的登月夢(mèng)已不再遙遠(yuǎn).運(yùn)載衛(wèi)星的火箭動(dòng)力是高氯酸銨
(NH4ClO4)分解提供,高氯酸銨分解有可能排入大氣層的物質(zhì)是(  )

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2007年10月,我國(guó)長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭攜帶著“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)器,發(fā)射成功.火箭的一級(jí)和二級(jí)燃料是偏二甲肼.偏二甲肼是發(fā)煙性液體,有氨臭,廣泛用作太空能源.已知偏二甲肼的化學(xué)式為(CH32N2H2,在發(fā)動(dòng)機(jī)中偏二甲肼和氧化劑[液體燃料N2O4]劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量的熱,同時(shí)生成三種產(chǎn)物,一種是空氣中含量最高的氣體,一種是能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體,一種是生活中人們離不開(kāi)的常見(jiàn)的無(wú)色無(wú)味的液體.請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題.
(1)偏二甲肼的性質(zhì)______;(至少寫出三點(diǎn))
(2)信息中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為:______.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

我國(guó)看破行研制的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星已發(fā)穩(wěn)射成功,實(shí)現(xiàn)國(guó)人的登月夢(mèng)已不再遙遠(yuǎn).運(yùn)載衛(wèi)星的火箭動(dòng)力是高氯酸銨
(NH4ClO4)分解提供,高氯酸銨分解有可能排入大氣層的物質(zhì)是( 。
A.COB.CO2C.SO2D.H2O

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源:2007-2008學(xué)年四川省眉山市仁壽縣九年級(jí)(上)期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

我國(guó)看破行研制的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星已發(fā)穩(wěn)射成功,實(shí)現(xiàn)國(guó)人的登月夢(mèng)已不再遙遠(yuǎn).運(yùn)載衛(wèi)星的火箭動(dòng)力是高氯酸銨
(NH4ClO4)分解提供,高氯酸銨分解有可能排入大氣層的物質(zhì)是( )
A.CO
B.CO2
C.SO2
D.H2O

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