Question

“嫦娥一號”衛星發射成功，標志月球探測成為中國航天的現實．
（1）“嫦娥一號”使用的燃料是液氫，助燃劑是液氧．氧氣從淡藍色液體變成無色氣體發生了______變化，氫氣燃燒的化學方程式為______．液態氫作燃料除燃燒時產生較大的推動力外，另一個優點是______．
（2）“嫦娥一號”另一個目標是探測下列14種元素的含量和分布：K、Th（釷）、U（鈾）、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（鈦）、Na、Mn、Cr（鉻）、Gd（釓）．其中屬于金屬元素的有______種．
（3）月球表面富含鈦鐵礦，鈦因其硬度大、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優良的性能，被譽為“未來金屬”．我國四川省有大型釩鈦磁鐵礦，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下：
①鈦鐵礦的主要成分是FeTiO₃（鈦酸亞鐵），其中鈦的化合價為______價．
②TiCl₄在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti和MgCl₂，反應方程式為______，屬于______（填基本反應類型）．
③上述生產過程中得到的金屬鈦中混有少量Mg，可加入稀鹽酸（化學式為______）除去，反應方程式為______．

Answer 1

解：（1）在氧氣從淡藍色液體變成無色氣體的過程中沒有生成新物質，為物理變化；燃燒的條件下是點燃，氫氣燃燒是和氧氣反應，生成物是水，所以方程式為：2H₂+O₂2H₂O；氫氣作為燃料的優點有：燃燒放熱多，能用水分解制得，可再生，產物是不污染環境的水；
（2）元素的漢語名稱的偏旁為金字旁的為金屬，統計上述元素，共有K、Th（釷）、U（鈾）、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（鈦）、Na、Mn、Cr（鉻）、Gd（釓）12種．
（3）①鈦酸亞鐵的化學式為FeTiO₃，因化合物中元素化合價的代數和為0，所以鈦的化合價為0-（+2）-（-2）×3=+4；
②TiCl₄在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti，根據質量守恒定律，還應有氯化鎂，是一種單質與一種化合物反應，生成一種新的單質和一種新的化合物，所以反應類型為置換反應．
③根據上述生產過程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質為鎂，而鈦不能與酸反應，鎂能與酸反應，要除去鎂，可加入稀鹽酸．
故答案為：（1）物理、2H₂+O₂2H₂O、無污染（2）12（3）①+4②2Mg+TiCl₄2MgCl₂+Ti、置換反應
③HCl、Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑．
分析：（1）根據氧氣從淡藍色液體變成無色氣體時是否生成了新物質判斷屬于什么反應類型；根據氫氣和氧氣的組成判斷燃燒產物，進一步書寫方程式；根據氫氣燃燒放熱多，可再生，產物是水回答其優點；
（2）根據元素的漢語名稱的偏旁判斷是否屬于金屬元素．
（3）①根據鈦酸亞鐵的FeTiO₃化學式及化合物中元素化合價的代數和為0計算鈦的化合價；
②根據TiCl₄在高溫下與足量Mg反應生成金屬Ti，以及質量守恒定律書寫方程式；
③根據上述生產過程中的操作判斷得到的金屬鈦中混有少量金屬雜質為鎂，再根據鈦和鎂的化學性質判斷除雜選擇的試劑．
點評：化學與生產、生活是密不可分的，與生產、生活相關的知識也就成了考查熱點之一，在學習中要注意理論聯系實際，運用化學知識去解決實際問題．