Question

19．2016年我國再次啟動登月工程，并將對月球進行勘探，中國人有望實現真正的“嫦娥奔月”．
（1）登月著陸器以液氫、液氧做推進劑．工業上制取氧氣、氫氣方法有：
①分離液態空氣法制氧氣：是利用空氣中各成分的沸點不同進行分離的；
②水電解法制氫氣：在水電解器的兩極上生成氫氣和氧氣的體積比為2：1；
③水煤氣法制取氫氣：用焦炭（主要成分是碳單質）為原料與水蒸氣在高溫時反應制得H₂和CO．反應的化學方程式為C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂．
④氫能是理想的能源，但從上述兩種制法看，還不能廣泛使用的原因是制取氫氣需要消耗大量的能源．
（2）在月球頁巖中有豐富的鐵橄欖石（主要成分是FeSiO₄），鐵橄欖石中鐵元素的化合價是+4．

Answer 1

分析 （1）根據已有的知識進行分析解答，利用空氣中各成分沸點的不同，可以將空氣中的成分分離；電解水時正氧負氫，氫二氧一；根據反應物和生成物以及反應的條件書寫有關反應的化學方程式，據此解答．
（2）根據化合物中正負化合價的代數和為0解答．

解答 解：
（1）①分離液態空氣法制氧氣是利用空氣中各成分的沸點不同加以分離的，故填：沸點； 
 ②電解水時負極產生的是氫氣，氫氣和氧氣的體積比為2：1；故填：2：1；
 ③碳與水蒸氣在高溫下反應生成一氧化碳和氫氣，水失去氧被還原，故填：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂；
④目前制氫的成本高且不易貯存，使得氫氣不能廣泛使用，故填：制取氫氣需要消耗大量的能源．
（2）在FeSiO₄中，硅元素顯+4價，氧元素顯-2價，設鐵元素的化合價為x，則
x+（+4）+（-2）×4=0
x=+4；
答案：
（1）①沸點；②2：1；③C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂；④制取氫氣需要消耗大量的能源；
（2）+4．

點評 本題考查了有關氧氣的工業制法和電解水以及氫能的使用的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行．