一氧化碳还原氧化铁

“嫦娥一号”的成功发射，使全国人民欢欣鼓舞．请同学们阅读下列航天技术中的化学短文并回答有关问题．材料一：2007年10月24日19时10分，“嫦娥一号”卫星发射...

2023-07-12 22:55发布

站内问答 / 化学
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这道初中化学的题目是：
“嫦娥一号”的成功发射，使全国人民欢欣鼓舞．请同学们阅读下列航天技术中的化学短文并回答有关问题．
材料一：2007年10月24日19时10分，“嫦娥一号”卫星 发射 成功．下图是中国月球探测工程标志图案．它以中国书法，抽象地勾勒出一轮圆月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想．此作品中国的意味十足，简洁而明朗，体现了传统和现代的完美结合．
材料二：人类要在月球活居住，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．
（1）月球土壤中存在天然的铁、金、银、铅等多种金属矿物颗粒．若从铁、金Au、银、铅Pb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，剩余的固体中可能回收得到的金属组合是（______　）
A、Fe、Pb         B、Au、Fe         C、Ag、Au       D、Pb、Ag
（2）“嫦娥一号”发射的火箭推进器中装有液态肼（用A表示）和过氧化氢（H2O2），它们混合时的反应方程式为：2H2O2+A═N2+4H2O，则肼（A）的化学式为 （______　　）
A、N2H2B、N2H4O2C、NH2D、N2H4
（3）从铁生锈条件来分析，月球上铁制品______（填“易”或“不易”）生锈．
（4）现利用CO来还原TiO2、Fe2O3的混合物提炼单质钛和铁，装置如图所示，试回答：

魔方格

①写出A中发生反应化学方程式（任意一 个）______．
②用CO还原钛铁矿，生成钛和铁的混合物，主用简单的物理方法将两种物质分开______．
③就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧．小月认为先通一段时间CO排空，然后再点燃C和A中的酒精灯，小亮认为这样做不好，他的理由是______；小亮认为先点燃C和A中的酒精灯，然后再通CO，小月又提出反对，她的理由是______；老师认为他们的反对意见都有一定道理．请你帮助这两位同学解决他们的困难，你的办法是______．魔方格
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1条回答
秋天雨
1楼-- · 2023-07-12 23:17
这道初中化学题的正确答案为：
（1）根据金属活动性铁＞铅＞氢＞银＞金，由此可得知银、金两金属不能与盐酸发生反应，因此放入足量的盐酸中充分反应，然后过滤，剩余的固体中可能回收得到的金属为银和金；
（2）由反应的化学方程式2H2O2+A═N2↑+4H2O，反应生成的N2和4H2O中共含有2个N原子、8个H原子和4个O原子，而反应物2H2O2中仅含有4个H和4个O原子，根据化学变化前后原子的种类、数目不变，可知物质A的分子由2个N原子和4个H原子构成，故物质A的化学式为N2H4；
（3）由于月球上既没有水又没有空气，不能满足铁生锈所需要的条件，因此，月球上的铁制品不易生锈；
（4）①CO在高温条件下能与TiO2或Fe2O3反应生成Ti或Fe，同时产生二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O3
 高温 
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2Fe+3CO2（或2CO+TiO2
 高温 
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Ti+2CO2）；
②使用磁铁吸起铁而把铁从与钛所形成的混合物中分离出来；
③在排出空气的同时，有毒的一氧化碳也会随着排出，造成污染甚至中毒；先加热再通入CO会导致装置内形成混合气体而发生爆炸；先通CO同时点燃C酒精灯，把空气排完后再点燃A灯或者使用氮气代替一氧化碳排出装置内的空气，待空气排完，然后再通入一氧化碳点燃酒精灯进行实验；
故为：
（1）C；
（2）D；
（3）不易；
（4）①3CO+Fe2O3
 高温 
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2Fe+3CO2（或2CO+TiO2
 高温 
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Ti+2CO2）；
②用磁铁吸引铁粉；
③CO有剧毒，对空气有污染；CO与容器内空气混合，点燃后可能会发生爆炸；先通CO同时点燃C酒精灯，把空气排完后再点燃A灯或者先通一段时间氮气，排尽玻璃管内空气，然后再点燃酒精灯．（其他合理也可）
解题思路
 高温 
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