Question

19．2016年我国再次启动登月工程，并将对月球进行勘探，中国人有望实现真正的“嫦娥奔月”．
（1）登月着陆器以液氢、液氧做推进剂．工业上制取氧气、氢气方法有：
①分离液态空气法制氧气：是利用空气中各成分的沸点不同进行分离的；
②水电解法制氢气：在水电解器的两极上生成氢气和氧气的体积比为2：1；
③水煤气法制取氢气：用焦炭（主要成分是碳单质）为原料与水蒸气在高温时反应制得H₂和CO．反应的化学方程式为C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂．
④氢能是理想的能源，但从上述两种制法看，还不能广泛使用的原因是制取氢气需要消耗大量的能源．
（2）在月球页岩中有丰富的铁橄榄石（主要成分是FeSiO₄），铁橄榄石中铁元素的化合价是+4．

Answer 1

分析 （1）根据已有的知识进行分析解答，利用空气中各成分沸点的不同，可以将空气中的成分分离；电解水时正氧负氢，氢二氧一；根据反应物和生成物以及反应的条件书写有关反应的化学方程式，据此解答．
（2）根据化合物中正负化合价的代数和为0解答．

解答 解：
（1）①分离液态空气法制氧气是利用空气中各成分的沸点不同加以分离的，故填：沸点； 
 ②电解水时负极产生的是氢气，氢气和氧气的体积比为2：1；故填：2：1；
 ③碳与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气，水失去氧被还原，故填：C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂；
④目前制氢的成本高且不易贮存，使得氢气不能广泛使用，故填：制取氢气需要消耗大量的能源．
（2）在FeSiO₄中，硅元素显+4价，氧元素显-2价，设铁元素的化合价为x，则
x+（+4）+（-2）×4=0
x=+4；
答案：
（1）①沸点；②2：1；③C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂；④制取氢气需要消耗大量的能源；
（2）+4．

点评 本题考查了有关氧气的工业制法和电解水以及氢能的使用的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．