Question

【题目】科学探测发现月球贮存有一定数量的冰尘混合物、甲烷（化学式为CH4）和钛铁矿（主要成分FeTiO3）资源。人类有望利用月球上的水资源，并通过电解获取氢气为火箭提供燃料，获取的氧气可逐渐形成可供呼吸的大气层，用来满足植物和人类所需。下图是根据科学家设想的有关人类利用月球资源的流程图。

（1）得到净化水的过程中，可做吸附剂的物质有____________（填一种物质名称）。

（2）已知FeTiO3（读作钛酸亚铁），则钛元素的化合价为__________。

（3）该流程图中可循环利用的物质是_______________。

（4）推测流程图中的“两种金属单质”是________________。（用元素符号表示）

（5）根据流程图信息，写出一氧化碳与氢气反应的方程式___________。

Answer 1

【答案】活性炭 +4 甲烷和氢气 Fe、Ti 3H2+COH2O+CH4

【解析】

(1)活性炭的结构疏松多孔，可以吸附有颜色，有异味等的物质，可以做吸附剂，故填写：活性炭；

(2)钛酸亚铁，即FeTiO3中铁元素的化合价为+2，氧元素的化合价为-2，假设钛元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价为零原则，(+2)+x+(-2)ⅹ3=0，x=+4，故填写：+4；

(3)由图可知，甲烷和氢气作为生成物，同时，又补充了反应物，可以重复利用，故填写：甲烷和氢气；

(4)由图可知，两种金属单质是钛铁矿和甲烷(CH4)反应生成的，除了生成两种金属单质外，还生成一氧化碳(CO)和氢气(H2)，根据质量守恒定律的宏观实质：化学反应前后，元素种类不变可得，甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)和氢气(H2)中都不含金属元素，金属元素来自钛铁矿，金属单质分别是铁和钛，故填写：Fe、Ti；

(5)由图可知，一氧化碳与氢气反应，生成甲烷和水，故填写：3H2+COH2O+CH4。