摘要:22.随着能源问题的进一步突出.利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐.最近的研究发现.复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢.MnFe2O4的制备流程如下: (1)原料Fe(NO3)n中n= .投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为 . (2)步骤二中“连续搅拌 的目的是 ,步骤三中洗涤干净的标准是 . (3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为: MnFe2O4>1 000 KMnFe2O4-x+O2↑ MnFe2O4-x+xH2O―→MnFe2O4+xH2↑ 请认真分析上述两个反应并回答下列问题: ①若MnFe2O4-x中x=0.8.则MnFe2O4-x中Fe2+占全部铁元素的百分率为 . ②该热化学循环制氢的优点有 . ③该热化学循环法制氢尚有不足之处.进一步改进的研究方向是 . 解析:(1)Mn为+2价.则MnFe2O4中Fe的化合价为+3价.则Fe(NO3)n中n=3.且二者比例为2∶1. (2)连续搅拌是为了让二者充分反应.洗涤至中性保证产物纯净. (3)①x=0.8时.铁的总价态为×2-2=4.4.设1 mol MnFe2O4-0.8中含Fe2+.Fe3+物质的量分别为x mol.y mol.则有: 解得:x=1.6.y=0.4.则1 mol MnFe2O4-0.8中含Fe2+的物质的量为1.6 mol.则Fe2+占的百分率为×100%=80%. ②③由流程可看出其优点.改进方法可从流程简洁方面考虑. 答案:充分反应.沉淀完全 洗涤至流出液呈中性 (3)①80% ②过程简单.节约能量.无污染.物料廉价并可循环使用及氧气和氢气在不同步骤生成.不存在高温气体分离的问题等 ③寻找合适的催化剂.使MnFe2O4分解温度降低或分解温度更低的氧化物

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