9.“氫能”是未來最理想的新能源.
(1)有下列3個反應:
①3FeCl2+4H2O$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$Fe3O4+6HCl+H2;
②Fe3O4+$\frac{3}{2}$Cl2+6HCl$\frac{\underline{\;100℃\;}}{\;}$3FeCl3+3H2O+$\frac{1}{2}$O2
③3FeCl3$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$3FeCl2+$\frac{3}{2}$Cl2
這3個反應的聯(lián)合與循環(huán),主要用來生產(chǎn)能解決環(huán)境和能源問題的某種氣體,該氣體是H2;
(2)利用核能把水分解制氫氣,是目前正在研究的課題,如圖所示是其中的一種流程,其中用了過量的碘.
完成下列反應的化學方程式:反應①SO2+I2+2H2O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$H2SO4+2HI,反應②2H2SO4═2SO2↑+O2↑+2H2O,此法制取氫氣的最大優(yōu)點是SO2和I2循環(huán)使用,避免了污染環(huán)境.

分析 (1)根據(jù)蓋斯定律,由①+②+③可得;
(2)根據(jù)反應①②寫出反應化學方程式,根據(jù)制備氫氣的過程使用的物質、能量的消耗、環(huán)境的污染污染等方面進行分析.

解答 解:(1)①3FeCl2+4H2O$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$Fe3O4+6HCl+H2;
②Fe3O4+$\frac{3}{2}$Cl2+6HCl$\frac{\underline{\;100℃\;}}{\;}$3FeCl3+3H2O+$\frac{1}{2}$O2;
③3FeCl3$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$3FeCl2+$\frac{3}{2}$Cl2
根據(jù)蓋斯定律,由①+②+③可得:H2O$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$$\frac{1}{2}$O2+H2,氧氣具有助燃性,而氫氣具有可燃性,則主要用來生產(chǎn)能解決環(huán)境和能源問題的某種氣體為H2;
故答案為:H2;
(2)由制備氫氣的過程可知,反應①發(fā)生的反應是:SO2+I2+2H2O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$H2SO4+2HI,反應②是H2SO4分解為了SO2、O2和H2O,故發(fā)生的反應為:2H2SO4═2SO2↑+O2↑+2H2O,用該法制取氫氣最大的優(yōu)點是:SO2和I2循環(huán)使用,避免了污染環(huán)境;
故答為:SO2+I2+2H2O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$H2SO4+2HI;2H2SO4═2SO2↑+O2↑+2H2O;SO2和I2循環(huán)使用,避免了污染環(huán)境.

點評 本題主要考查蓋斯定律的應用和新能源的利用,把握已知反應和流程圖為解答的關鍵,側重分析與遷移應用能力的考查,題目難度不大.

練習冊系列答案
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19.含有5.418×1023個質子的OH-的物質的量為0.9mol.

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20.判斷下列物質所屬類別:
水氧化物、氯化氫酸、氧化鈉堿性氧化物、二氧化碳酸性氧化物、二氧化硫、酸性氧化物氯化鎂鹽、氯化鐵鹽、氯化銨鹽、氫氧化鈣堿、硫酸酸、鹽酸混合物、硫酸銅鹽、碳酸鈉鹽、硝酸銀鹽、高錳酸鉀鹽、氯酸鉀鹽.

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17.硫化氫作為繼NO和CO之后的第3種氣體信號分子在血管新生的調控中起到重要作用,人體中微量的H2S能有效預防心臟病,下列有關說法正確的是( 。
A.H2S屬于非電解質B.NO和CO都屬于酸性氧化物
C.H2S只有還原性沒有氧化性D.H2S、NO和CO都能與臭氧反應

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4.用NA表示表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是( 。
A.常溫常壓下,0.05NA個CO2分子所占的體積是1.12L
B.1mol 氧氣所含有的原子數(shù)為NA
C.常溫常壓下,32g O2和34g H2S氣體分子個數(shù)比為1:1
D.11.2L NH3中所含的質子數(shù)為5NA

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4.工業(yè)制鈦白粉產(chǎn)生的廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO43、TiOSO4,可利用酸解法生產(chǎn)補血劑乳酸亞鐵.其生產(chǎn)流程如圖1:

已知:TiOSO4可溶于水,在水中電離為TiO2+和SO42-.請回答下列問題:
(1)寫出TiOSO4水解生成鈦酸H4TiO4的離子方程式TiO2++3H2O═H4TiO4+2H+(.步驟①中加入足量鐵屑的目的是將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,消耗溶液中的H+促進TiO2+水解.
(2)工業(yè)上由H4TiO4可制得鈦白粉TiO2.TiO2直接電解還原法(劍橋法)生產(chǎn)鈦是一種較先進的方法,電解質為熔融的CaCl2,原理如圖2所示,陰極的電極反應為TiO2+4e-═Ti+2O2-
(3)步驟②的離子方程式是Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+CO2↑+H2O,所得副產(chǎn)品主要是(NH42SO4(填化學式).
(4)步驟④的結晶過程中必須控制一定的真空度,原因是防止Fe2+被空氣中的氧氣氧化.
(5)乳酸可由乙烯經(jīng)下列步驟合成:

酸與碳酸亞鐵反應轉化為乳酸亞鐵晶體的產(chǎn)率為90%,則生產(chǎn)468kg乳酸亞鐵晶體(M=234g/mol)需要標準狀況下的乙烯99.6m3

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11.某研究性學習小組組裝了下圖所示的裝置制備ClO2氣體(加熱裝置用“△”表示),反應原理為飽和草酸溶液與KClO3粉末在60℃時反應制得ClO2(溫度過高或過低都會影響制氣效率)
已知:①ClO2是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,熔點-59℃,沸點11.0℃
②草酸是酸性強于醋酸的二元弱酸,對應的鈣鹽(CaC2O4)不溶于醋酸,能溶于強酸,它還是一種還原性較強的物質.

(1)配平制備ClO2的化學方程式:2KClO3+1H2C2O4--2KHCO3+2ClO2
(2)A裝置中還缺少的一樣儀器名稱是溫度計,B裝置的作用是將ClO2冷凝收集.
(3)C裝置吸收尾氣后,溶液中含有NaOH、NaClO2、NaClO3等溶質,小組成員認為C中還可能含有Na2CO3,試分析可能的原因是過量的草酸與KHCO3反應,逸出的CO2與NaOH溶液反應生成Na2CO3或因KClO3具有較強氧化性,將草酸氧化成CO2,逸出的CO2與NaOH溶液反應生成Na2CO3
(4)小組成員查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”,他將菠菜研磨成汁、熱水浸泡、過濾得到溶液,調節(jié)溶液呈堿性,加入足量的CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,過濾、洗滌,沉淀備用,對生成的沉淀進行探究.
①提出合理假設
假設1:只存在CaCO3
假設2:既存在CaCO3,也存在CaC2O4
假設3:只存在CaC2O4
②基于假設2,設計實驗方案,進行實驗.請在答題卷上寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論.限選實驗試劑:1mol•L-1 H2SO4、0.1mol•L-1 HCl、0.01mol•L-1 KMnO4、澄清石灰水.
實驗步驟預期現(xiàn)象和結論

步驟1:取少量沉淀于試管中,加入足量0.1 mol•L-1 HCl

沉淀全部溶解,有氣泡產(chǎn)生,說明沉淀中有CaCO3

步驟2:往步驟1的剩余物中,再滴加幾滴0.01 mol•L-1 KMnO4

溶液紫紅色褪去,說明沉淀中有CaC2O4,結合步驟1,假設2成立

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8.50mL0.05mol•L-1鹽酸與50mL0.55mol•L-1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應.通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱.回答下列問題:
(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少一種玻璃儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒.
(2)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是減少實驗過程中的熱量損失.
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值偏。ㄌ睢捌蟆被颉捌 被颉盁o影響”).
(4)實驗中改用60mL 0.50mol•L-1鹽酸跟50mL 0.55mol•L-1 NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,
所放出的熱量不相等(填“相等”或“不相等”),所求中和熱相等(填“相等”或“不相等”),
(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱數(shù)值會偏;用50mL 0.50mol•L-1 NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱數(shù)值會無影響.(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)

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9.電池是人類生產(chǎn)和生活中重要的能量來源,回答下列問題:
(i)回收利用廢舊普通鋅錳電池工藝如圖(不考慮舊電池中實際存在的少量其他金屬).普通鋅錳電池總反應為:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH32Cl2+2MnOOH
已知MnOOH不溶于水;Zn(NH32Cl2 溶于水和鹽酸.

(1)圖中產(chǎn)物的化學式分別為AZnCl2,BNH4Cl,濾渣E含MnO2和MnOOH.
(2)操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4.操作b中綠色的K2MnO4溶液反應生成紫色溶液和一種黑褐色固體,該反應的離子方程式為3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2+2CO32-
(ii)燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置.
(1)氫氧燃料電池具有無污染等優(yōu)點,但儲氫技術是關鍵技術之一.金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:Ⅰ2Li+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2LiHⅡLiH+H2O=LiOH+H2
①Ⅰ中的氧化劑是H2,反應Ⅱ中的還原劑是LiH;
②已知LiH固體的密度為0.8g/cm3.用鋰吸收112L(標準狀況)H2,吸收的H2體積與生成的LiH體積比值是1.13×103
③由②生成的LiH與水反應放出的氫氣用作電池燃料,若能量利用率為60%,則導線中通過電子的物質的量為12mol;
(2)一種新型燃料電池,它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中,然后分別向兩極通入乙烷(C2H6)和氧氣.電池的負極反應為:C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O; 放電一段時間后,正極周圍的pH升高(填升高、降低或不變).

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