美国计划2015年再次登陆月球,继而在月球上建立基地,给人类登陆火星作准备。为了早日实现梦想,1992年美国进行了第一次利用实际的月球岩石--玄武岩(FeTiO 3 ,钛酸亚铁)来制造氧气的试验。已知FeTiO 3 被H 2 还原后,生成Fe、TiO 2 和水,被C还原后生成Fe、TiO 2 和 CO 2 ;TiO 2 经过一系列处理后,可以制得纳米TiO 2 。请参与探究,并回答下列问题: [探究一]为测定钛铁矿中可提取氧的质量分数,某研究性学习小组设计了以下两套实验装置 (1)学生甲设想用图-1装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO 3 在加热时被H 2 还原的化学方程式_________________________和最简便的实验步骤________(选填下列数字编号)。 ①通入N 2 ;②停止通N 2 ;③通入H 2 ;④停止通H 2 ;⑤加热;⑥停止加热;⑦称取装置B的质量。 (2)学生乙设想用图-2装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,并且认为该方案的意义在于:反应产生的CO 2 可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质,同时产生氧气: 6CO 2 +6H 2 O C 6 H 12 O 6 (葡萄糖)+6O 2 。实验过程中,称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag,炭粉的质量为bg,反应后装置B中产生CaCO 3 的质量为cg,则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表为________________。 (3)经专家评审后,认定两个方案都很有意义,但实验设计方面还存在不足之处,例如图-2装置在加热时,生成的CO 2 不可能全部被澄清石灰水吸收,同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO,给实验带来误差。 ①请对学生乙的设想提出改进措施:改用图-1装置,并在U型管B之前增加________ 的燃烧管,________________。 ②改进后,实验自始至终需持续向装置A中通入N 2 的目的是________________。 [探究二]纳米TiO 2 作为一种光催化剂越来越受到人们的关注,现正广泛开发运用。 (4)某科研小组在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备二氧化钛薄膜,来考察不同载体TiO 2 薄膜光催化使甲基橙脱色,每次光照20min取一次样,实验结果如图所示,下列说法正确的是________。 (a)不同载体,无论何种温度一定是钛片最好 (b)约在520℃时,钛片载体的光催化活性最好 (c)无论何种载体,催化活性总是随温度的升高而升高 (d)不同负载TiO 2 薄膜的光催化活性不同