為測定月球上鈦鐵礦的組成，稱取1.53g樣品，在高溫下通入足量的H2還原，并最終收集到0.180g水．將反應(yīng)后殘渣加入足量濃氫氧化鈉溶液中，充分溶解后過濾，將所得濾渣洗滌、烘干后稱量得0.570g；將濾渣的一半溶于過量的稀硝酸，并過濾除去0.0100g不溶物后配制成50.0mL溶液；向其一半溶液中加入少許KSCN溶液，顯紅色；余下的25.0mL溶液中如果加入過量NaOH稀溶液，則生成紅褐色沉淀，將沉淀過濾洗滌、灼燒后得0.200g固體．已知鈦元素在鈦鐵礦中呈最高價；鈦元素最高價氧化物不與H2在高溫下反應(yīng)，卻能溶于濃堿中．回答下列問題：

(1)計算鈦鐵礦樣品中氧元素的質(zhì)量分數(shù)；

(2)寫出鈦鐵礦與H2發(fā)生反應(yīng)的化學方程式；

答案：
解析：

　　(1)31.4％

　　(2)FeTiO3＋H2Fe＋TiO2＋H2O

　　(3)不僅是鐵、鈦、氧元素的主要資源，而且FeTiO3與H2反應(yīng)將是人類建立月球基地獲取水資源的重要途徑．


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

美國計劃2015年再次登陸月球，繼而在月球上建立基地，給人類登陸火星作準備。為了早日實現(xiàn)夢想，1992年美國進行了第一次利用實際的月球巖石——富含鈦鐵礦(FeTiO3，鈦酸亞鐵)的玄武巖來獲得氧氣的試驗。研究發(fā)現(xiàn)：理論上，1 kg FeTiO3被H2還原后，最多可產(chǎn)出105 g O2。

上述研究引起了甲、乙兩位學生的極大興趣，查閱文獻后，得知鈦鐵礦還能被C還原：

2FeTiO3+C2Fe+2TiO2+CO2。

他們分別設(shè)計了兩套實驗裝置模擬測定鈦鐵礦中可提取氧的質(zhì)量分數(shù)的實驗。

        

                          圖1                                                         圖2

(1)學生甲設(shè)想用圖1裝置(A為電加熱裝置)從鈦鐵礦中提取氧，請寫出最簡便的實驗步驟：____________(選填下列數(shù)字編號)。

①通入N2  ②停止通N2  ③通入H2  ④停止通H2  ⑤加熱  ⑥停止加熱  ⑦稱取裝置B的質(zhì)量。

(2)學生乙設(shè)想用圖2裝置(A為電加熱裝置)從鈦鐵礦中提取氧，并且認為該方案的意義在于：反應(yīng)產(chǎn)生的CO2可通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)物質(zhì)，同時產(chǎn)生氧氣(6O2+6H2O C6H12O6+6O2)。實驗過程中，稱得反應(yīng)前裝置A中鈦鐵礦的質(zhì)量為a g，炭粉的質(zhì)量為b g，反應(yīng)后裝置B中產(chǎn)生CaCO3的質(zhì)量為c g，則鈦鐵礦中可提取氧的質(zhì)量分數(shù)的表達式為____________。

(3)經(jīng)專家評審后，認定兩個方案都很有意義，但實驗設(shè)計方面還存在不足之處，例如圖2裝置在加熱時，還會產(chǎn)生CO，給實驗帶來誤差。請?zhí)岢鰧D2所示裝置應(yīng)采取的改進措施：__________。改進后，實驗自始至終需持續(xù)向2裝置A中通入N2的目的是_____________。

(4)科學家們選用H2而不用CO作還原劑的原因是：______________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（15分）

（1）．CO可以和很多過渡金屬形成配合物，如羰基鐵［Fe(CO)5］、羰基鎳［Ni(CO)4］。CO分子中C原子上有一對孤對電子，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，CO的結(jié)構(gòu)式為          ，與CO互為等電子體的離子為 　    （填化學式）。

（2）．人類在使用金屬的歷史進程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學家預測是鈦(Ti)，它被譽為“未來世紀的金屬”。Ti 元素在元素周期表中的位置是      周期，第      族；其基態(tài)原子的價電子層排布為         ；

(3). 在Ti的化合物中，可以呈現(xiàn)+2、+3、+4 三種化合價，其中以+4價的Ti最為穩(wěn)定。偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用。偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，它的化學式是             ；

（4）已知Ti3+可形成配位數(shù)為6的配合物�，F(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一為綠色，但相關(guān)實驗證明，兩種晶體的組成皆為TiCl3·6H2O。為測定這兩種晶體的化學式，設(shè)計了如下實驗：

a. 分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；

b. 分別往待測溶液中滴入AgNO3溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；

c. 沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的。

則綠色晶體配合物的化學式為                            ，綠色晶體中含有化學鍵類型是                               。

 

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科目：高中化學 來源：2011屆黑龍江省牡丹江一中高三上學期期末考試化學試卷 題型：填空題

（15分）
（1）．CO可以和很多過渡金屬形成配合物，如羰基鐵［Fe(CO)5］、羰基鎳［Ni(CO)4］。CO分子中C原子上有一對孤對電子，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，CO的結(jié)構(gòu)式為          ，與CO互為等電子體的離子為　   （填化學式）。
（2）．人類在使用金屬的歷史進程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學家預測是鈦(Ti)，它被譽為“未來世紀的金屬”。Ti 元素在元素周期表中的位置是     周期，第     族；其基態(tài)原子的價電子層排布為         ；
(3). 在Ti的化合物中，可以呈現(xiàn)+2、+3、+4 三種化合價，其中以+4價的Ti最為穩(wěn)定。偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用。偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，它的化學式是             ；

（4）已知Ti3+可形成配位數(shù)為6的配合物�，F(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一為綠色，但相關(guān)實驗證明，兩種晶體的組成皆為TiCl3·6H2O。為測定這兩種晶體的化學式，設(shè)計了如下實驗：
a. 分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；
b. 分別往待測溶液中滴入AgNO3溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
c. 沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的。
則綠色晶體配合物的化學式為                            ，綠色晶體中含有化學鍵類型是                               。

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科目：高中化學 來源：2010-2011學年黑龍江省高三上學期期末考試化學試卷 題型：填空題

（15分）

（1）．CO可以和很多過渡金屬形成配合物，如羰基鐵［Fe(CO)5］、羰基鎳［Ni(CO)4］。CO分子中C原子上有一對孤對電子，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，CO的結(jié)構(gòu)式為           ，與CO互為等電子體的離子為 　    （填化學式）。

（2）．人類在使用金屬的歷史進程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學家預測是鈦(Ti)，它被譽為“未來世紀的金屬”。Ti 元素在元素周期表中的位置是      周期，第      族；其基態(tài)原子的價電子層排布為          ；

(3). 在Ti的化合物中，可以呈現(xiàn)+2、+3、+4 三種化合價，其中以+4價的Ti最為穩(wěn)定。偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用。偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，它的化學式是              ；

（4）已知Ti3+可形成配位數(shù)為6的配合物。現(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一為綠色，但相關(guān)實驗證明，兩種晶體的組成皆為TiCl3·6H2O。為測定這兩種晶體的化學式，設(shè)計了如下實驗：

a. 分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；

b. 分別往待測溶液中滴入AgNO3溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；

c. 沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的。

則綠色晶體配合物的化學式為                             ，綠色晶體中含有化學鍵類型是                                。

 

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