Question

（2008•南通）“嫦娥一号”卫星发射成功，标志月球探测成为中国航天的现实．
（1）“嫦娥一号”使用的燃料是液氢，助燃剂是液氧．氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了

变化，氢气燃烧的化学方程式为

．液态氢作燃料除燃烧时产生较大的推动力外，另一个优点是

．对于目前全世界出现能源危机，以及燃烧对环境的影响，我们应该合理开发利用的新能源有（至少填两种）

．
（2）月球上的³He（3表示相对原子质量）蕴藏量巨大，探月的目标之一是探测核聚变燃料³He的分布．地球上的氦元素主要以⁴He形式存在．从原子的构成来看，³He、⁴He两种原子的

数不同，化学性质

．
（3）“嫦娥一号”另一个目标是探测下列14种元素的含量和分布：K、Th（钍）、U（铀）、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（钛）、Na、Mn、Cr（铬）、Gd（钆）．其中属于金属元素的有

种．
（4）月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”．我国四川省有大型钒钛磁铁矿，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：

①钛铁矿的主要成分是FeTiO₃（钛酸亚铁），其中钛的化合价为

价．
②TiCl₄在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，该反应属于

（填反应类型）．
③上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入

除去．

Answer

（1）根据氧气从淡蓝色液体变成无色气体时是否生成了新物质判断属于什么反应类型；根据氢气和氧气的组成判断燃烧产物，进一步书写方程式；根据氢气燃烧放热多，可再生，产物是水回答其优点；根据新能源的种类回答最后一空．
（2）根据相对原子质量≈质子数+中子数判断3He、4He的中子数关系，根据两种原子的电子层结构判断二者的化学性质．
（3）根据元素的汉语名称的偏旁判断是否属于金属元素．
（4）①根据钛酸亚铁的FeTiO3化学式及化合物中元素化合价的代数和为0计算钛的化合价；
②根据TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，以及质量守恒定律书写方程式．
③根据上述生产过程中的操作判断得到的金属钛中混有少量金属杂质为镁，再根据钛和镁的化学性质判断除杂选择的试剂．
【解析】
（1）在氧气从淡蓝色液体变成无色气体的过程中没有生成新物质，为物理变化；燃烧的条件下是点燃，氢气燃烧是和氧气反应，生成物是水，所以方程式为：2H2+O22H2O；氢气作为燃料的优点有：燃烧放热多，能用水分解制得，可再生，产物是不污染环境的水；目前的新能源有多种，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能等．
（2）3He、4He中的3和4分别是它们的相对原子质量，相对原子质量≈质子数+中子数，氦的原子序数为2，质子数也为2，所以中子数分别为：3-2=1和4-2=2，不相同，由于原子中质子数=核外电子数，所以二者的电子层结构相同，则化学性质相似．
（3）元素的汉语名称的偏旁为金字旁的为金属，统计上述元素，共有K、Th（钍）、U（铀）、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（钛）、Na、Mn、Cr（铬）、Gd（钆）12种．
（4）①钛酸亚铁的化学式为FeTiO3，因化合物中元素化合价的代数和为0，所以钛的化合价为0-（+2）-（-2）×3=+4．
②TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，根据质量守恒定律，还应有氯化镁，是一种单质与一种化合物反应，生成一种新的单质和一种新的化合物，所以反应类型为置换反应．
③根据上述生产过程中的操作判断得到的金属钛中混有少量金属杂质为镁，而钛不能与酸反应，镁能与酸反应，要除去镁，可加入稀盐酸．
故答案为：（1）物理；2H2+O22H2O；无污染；太阳能、风能；（2）中子；基本相同；（3）12；（4）①+4；②置换反应；③稀盐酸．