Question

13．2013年12月14日，我國的嫦娥三號著陸器成功地在月球虹灣著陸，15日，“玉兔號”月球車駛上月球．請根據(jù)相關信息回答問題：
（1）運載“嫦娥三號”的火箭外殼用到了鈦合金，金屬鈦（Ti）的合金具有耐高溫、耐腐蝕、強度高等性能，工業(yè)上治煉金屬鈦的過程是以鈦礦石（主要成分為鈦酸亞鐵，化學式為 FeTiO₃）、焦炭、氯氣為原料，在高溫條件下制取TiCl₄，其反應的化學方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2TiCl₄+2FeCl₃+6CO，然后用鎂與TiCl₄在高溫條件下反應生成金屬鈦和氯化鎂，鎂與TiCl₄反應的化學方程式為TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂；
（2）月球土壤中存在天然的鐵、金、銀、鉛等多種金屬礦物顆粒，若用鐵、銀和硫酸銅為原料設計如圖所示的實驗．可現(xiàn)察到的實艙現(xiàn)象是鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出，銀絲表面無明顯現(xiàn)象；
（3）物體在月球表面附近受到的重力僅為在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$．“嫦娥三號”的質(zhì)量為3780kg，它在離月球表面上方4m時第二次懸停，然后關閉反沖發(fā)動機自由下落，該自由下落階段中重力對它做的功為25200J （只需要用相關數(shù)字列式，不需要計算，g取10N/kg）；
（4）已經(jīng)探明，月球上無水，月球晝夜間隔大約相當于地球上的14天，月球表面白晝時溫度高達150℃，黑夜時低至零下180℃，月球車在白天主要以太陽能電池為電源，當夜夜降臨時．車上還安裝一組鋰電池和放射性熱源，用于保證月夜結(jié)束后喚醒車上設備，利用鋰電池供能時的能量轉(zhuǎn)化是化學能轉(zhuǎn)化為電能；結(jié)合所學知識簡要解釋月球上晝夜溫差很大的成因：月球上無水，不能利用水的比熱容大調(diào)節(jié)能力強的作用，月球晝夜間隔大，白天陽光長時間直射能使溫度不斷升高，夜晚長時間散熱使溫度不斷降低．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鎂與TiCl₄的反應，寫出反應的化學方程式；
（2）根據(jù)金屬的活潑性分析反應的現(xiàn)象；
（3）根據(jù)功的計算公式W=Fs求出重力對“嫦娥三號”做的功；
（4）根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和月亮上溫差大的原因分析回答．

解答 解：（1）鎂與TiCl₄在高溫條件下反應生成金屬鈦和氯化鎂，反應的化學方程式為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl；
（2）由于鐵的活潑性大于銅，鐵能與硫酸銅反應生成了銅和硫酸亞鐵，銀的活潑性小于銅，不能與硫酸銅反應．所以，可現(xiàn)察到的實艙現(xiàn)象是鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出，銀絲表面無明顯現(xiàn)象；
（3）重力對“嫦娥三號”做的功是：3780kg×10N/kg×$\frac{1}{6}$×4m=25200J；
（4）利用鋰電池供能時的能量轉(zhuǎn)化是化學能轉(zhuǎn)化為電能；月球上晝夜溫差很大的成因：月球上無水，不能利用水的比熱容大調(diào)節(jié)能力強的作用；月球晝夜間隔大，白天陽光長時間直射能使溫度不斷升高，夜晚長時間散熱使溫度不斷降低．
故答為：（1）TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2MgCl；
（2）鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出，銀絲表面無明顯現(xiàn)象；
（3）25200；
（4）化學能轉(zhuǎn)化為電能；月球上無水，不能利用水的比熱容大調(diào)節(jié)能力強的作用；月球晝夜間隔大，白天陽光長時間直射能使溫度不斷升高，夜晚長時間散熱使溫度不斷降低．

點評 本題屬于信息給予題，同時又是跨學科題，綜合性較強，但難度不大，綜合利用題中的信息、結(jié)合其他學科的知識分析解答本題即可．