(9分)材料1:人类要在月球生活居住,首先离不开淡水和氧气,而月球上既没有水又没有空气。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,将这些矿石利用CO来还原提炼单质钛和铁,若用氢气还原,可以得到淡水。将这些矿石通电,还可以从中分离出氧气。
材料2:钛与多数金属一样不能被磁性材料吸引。
(1)月球土壤中存在天然的铁、金(Au)、银等多种金属矿物颗粒。若从铁、金、银混合金属中回收某些金属,将混合金属放入足量的盐酸中充分反应,然后过滤,剩余的固体中的金属是 。
(2)下列实验证明了铁在潮湿的空气里会发生锈蚀,证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是 (填序号)。
从铁生锈条件来分析,月球上铁制品 (填“易”或“不易”)生锈,原因是: 。
(3)现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛(Ti)和铁,装置如图所示。
试回答:
①写出CO还原钛铁矿生成钛的发生反应化学方程式 。
②可用简单的物理方法将钛和铁两种物质分开,该方法是 。
③就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧。瑞莲同学认为先通一段时间CO排出空气,然后再点燃C和A中的酒精灯,钱旭同学认为这样做不好,其理由是 ;钱旭认为先点燃C和A中的酒精灯,然后再通CO,瑞莲也提出反对,她的理由是 。
老师认为她们的反对意见都有一定道理,于是给这两位同学提供了氮气,帮助她们解决了的困难。你认为她们应是怎么安排通气和点酒精灯的顺序的? 。
(10分)铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属,与我们生活息息相关。
(1)在空气中 制品(填“铝”或“铁”)更耐腐蚀,原因是 。
(2)现有这三种金属,用下列试剂验证金属活动性顺序,能达到目的是 (填
序号)。
A.氯化铜溶液 B.氯化亚铁溶液 C.氯化铝溶液
(3)金属与酸反应的剧烈程度与许多因素有关。下图是20℃时相同质量的铁粉、铁片、
铝粉、铝片分别与足量稀盐酸完全反应,产生氢气的质量与时间的关系图。
①写出铝与15%的盐酸反应的化学方程式 。
②根据上图推测,金属A是 (填字母序号)。
a.铝片 b.铝粉 c. 铁片 d.铁粉
③金属B与10%的稀盐酸反应的现象是:产生气泡、固体量减少、 。
④图中铝片、铁片分别与15%的稀盐酸完全反应,产生的氢气质量之比为 。
由此可以分析、归纳出影响金属与酸反应速率的因素有:金属的种类、 和酸的浓度。
(4)某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O380%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁98%的生铁的质量是多少?(精确到小数点后1位)计算过程 。
(6分)实验装置的设计和组装往往可以优化,请观察下列装置并回答相关问题。
(1)A装置中发生反应的化学方程式是 。
(2)根据A 装置的适用条件改进后得到B装置,其中仪器c 的名称是 。实验室若用B装置制氧气,反应的化学方程式是 。
(3)选择气体收集方法时,气体的下列性质:①颜色 ②密度 ③溶解性 ④可燃性,必须考虑的是 (填序号)。
(4)D装置可用于收集密度比空气 (填“大”或“小”),且不与空气反应的气体。E装置从a、b 中某一个接口进气,可以代替C、D 装置收集气体,并且可以减少气体向空气中的逸出。现用A、E装置来制取二氧化碳,连接A装置的应是 口(填“a”或“b”)。
(3分)现有木炭、铁、一氧化碳、氧化铜、氧化铁、硫酸铜溶液五种物质,它们之间发生的反应,可用“A+B→C+D”表示。
(1)若A为单质,A与B在高温下反应,可观察到固体粉末由黑色逐渐变红,该反应的化学方程式为 。
(2)若A为气体化合物,A与B在高温下反应,可观察到固体粉末由红色逐渐变黑,则B是 (填化学式)。
(3)若A为单质,与B在常温下反应,固体表面有红色物质生成,则反应的化学方程式为 。
(3分)(1)25℃时,向50g水中加入18.1g氯化钠,搅拌,恰好完全溶解,得到饱和溶液。该溶液中溶质微粒为 ,氯化钠在该温度下的溶解度为 。
(2)将一定温度下的硝酸钾不饱和溶液变成饱和溶液,最好的方法是 。
(6分)能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。
(1)目前,人类以化石燃料为主要能源,常见的化石燃料包括煤、 和天然气。
天然气完全燃烧的化学方程式为 。
(2)为减少污染、提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,此过程可认为是碳与水的反应,其微观示意图如图所示:
该反应的化学方程式为 ,基本反应类型为 。
(3)为减少温室气体排放,人们积极寻找不含碳元素的燃料。经研究发现NH3燃烧的产物没有污染,且释放大量能量,有一定应用前景。
①NH3中氮元素和氢元素的质量比为 。
②将NH3燃烧反应的化学方程式补充完整:4NH3+3O26H2O+ 。