Question

20．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法．其反应过程如图所示：

（1）反应I中，发生反应的化学方程式为SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI．
（2）反应II中，反应前后化合价发生改变的元素是氧、硫（填元素名称）．
（3）在整个反应过程中，SO₂、H₂SO₄、I₂、HI都可循环使用，则制得H₂中氢元素最初来源于H₂O（填化学式）．
（4）氢气被认为是最清洁的燃料，现实验室用98g质量分数为20%的稀硫酸与足量锌反应，最多生成氢气的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据反应I为二氧化硫、水、碘发生反应生成硫酸和HI进行分析解答；
（2）根据变化写出反应的化学方程，根据方程式分析化合价变化的元素；
（3）根据质量守恒定律分析解答．
（4）根据锌与稀硫酸反应的方程式，由硫酸的质量求出生成氢气的质量．

解答 解：（1）由图可知，反应I为二氧化硫、水、碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI，化学方程式为：SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI；
（2）由图示可知反应II中的方程式是：2H₂SO₄=2SO₂+O₂+2H₂O，硫的化合价由+6变为+4价，氧的化合价由-2价变为0价，反应前后化合价发生改变的元素是氧、硫；
（3）由质量守恒定律可知，制得H₂中氢元素最初来源于H₂O；
（4）设生成氢气的质量为x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
      98                    2
98g×20%                x
$\frac{98}{2}=\frac{98g×20%}{x}$    解得：x=0.4g．
故答为：（1）SO₂+2H₂O+I₂=H₂SO₄+2HI；（2）氧、硫；（3）H₂O；（4）0.4g．

点评 本题属于信息给予题，认真分析题意，提取有用的信息来分析解答有关的问题．