Question

【題目】科學探測發現月球貯存有一定數量的冰塵混合物、甲烷（化學式為CH4）和鈦鐵礦（主要成分FeTiO3）資源。人類有望利用月球上的水資源，并通過電解獲取氫氣為火箭提供燃料，獲取的氧氣可逐漸形成可供呼吸的大氣層，用來滿足植物和人類所需。下圖是根據科學家設想的有關人類利用月球資源的流程圖。

（1）得到凈化水的過程中，可做吸附劑的物質有____________（填一種物質名稱）。

（2）已知FeTiO3（讀作鈦酸亞鐵），則鈦元素的化合價為__________。

（3）該流程圖中可循環利用的物質是_______________。

（4）推測流程圖中的“兩種金屬單質”是________________。（用元素符號表示）

（5）根據流程圖信息，寫出一氧化碳與氫氣反應的方程式___________。

Answer 1

【答案】活性炭 +4 甲烷和氫氣 Fe、Ti 3H2+COH2O+CH4

【解析】

(1)活性炭的結構疏松多孔，可以吸附有顏色，有異味等的物質，可以做吸附劑，故填寫：活性炭；

(2)鈦酸亞鐵，即FeTiO3中鐵元素的化合價為+2，氧元素的化合價為-2，假設鈦元素的化合價為x，根據化合物中正負化合價為零原則，(+2)+x+(-2)ⅹ3=0，x=+4，故填寫：+4；

(3)由圖可知，甲烷和氫氣作為生成物，同時，又補充了反應物，可以重復利用，故填寫：甲烷和氫氣；

(4)由圖可知，兩種金屬單質是鈦鐵礦和甲烷(CH4)反應生成的，除了生成兩種金屬單質外，還生成一氧化碳(CO)和氫氣(H2)，根據質量守恒定律的宏觀實質：化學反應前后，元素種類不變可得，甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)和氫氣(H2)中都不含金屬元素，金屬元素來自鈦鐵礦，金屬單質分別是鐵和鈦，故填寫：Fe、Ti；

(5)由圖可知，一氧化碳與氫氣反應，生成甲烷和水，故填寫：3H2+COH2O+CH4。