题目内容
【题目】阅读下面科普短文。氢能是公认的高热值清洁能源。目前,氢气的来源如图1所示。化石资源制氢最为成熟。水煤气变换反应:
,是化石资源制氢过称中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下,多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响,结果如图2所示。
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电解水制氢过程简便,但造价高昂,利用太阳能制氢是未来的发展方向,“人造太阳”的探索也就应运而生。我囯“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变,当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,就能形成持续反应,为水分解提供能量。2020年4月,“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒,取得重大突破。除了氢气的生产,其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。
依据文章内容回答下列问题。
(1)目前氢气的主要来源是_____。
(2)图2中,催化剂为2%Au/a-MoC时,CO转化率和温度的关系是_______。
(3)根据下表信息可知氘、氚都属于氢元素,理由是________。
原子种类 | 质子数 | 中子数 | 核外电子数 |
氘 | 1 | 1 | 1 |
氚 | 1 | 2 | 1 |
(4)下列说法正确的是___(填序号)。
A a-MoC可使CO转化率接近100%
B 水电解制氢的不足是造价高昂
C 利用太阳能制氢是未来发展方向
D “东方超环”利用核聚变提供能量
【答案】化石资源制氢 在其他条件相同时,温度范围在50℃~400℃之间,CO转化率随温度的增大先上升再下降 氘和氚的质子数为1,属于相同质子数的一类原子,都属于氢元素 BCD
【解析】
(1)目前,化石资源制氢最为成熟,目前氢气的主要来源是化石资源制氢;
(2)图2中,催化剂为2%Au/a-MoC时,CO转化率和温度的关系是在其他条件相同时,温度范围在50℃~400℃之间,CO转化率随温度的增大先上升,达到一定数值后,温度继续升高时,转化率又下降;
(3)元素是质子数相同的同一类原子的总称,根据表中信息可知氘、氚都属于氢元素,理由是质子数相同,都是1;
(4)A、由图可知,催化剂为2%Au/a-MoC时,在一定温度范围内,可使CO转化率接近100%,选项错误;
B、由题中信息可知,电解水制氢过程简便,但造价高昂,选项正确;
C、利用太阳能制氢是未来发展方向,选项正确;
D、我囯“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变,当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,就能形成持续反应,为水分解提供能量。选项正确。
故选BCD。
【题目】2020年6月8日是第12个“世界海洋日”,海洋是巨大的资源宝库。某课题小组模拟工业海水提镁的流程,在实验室制取生产镁的原料——氯化镁,设计方案如下:
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(信息)
(1)海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
(2)苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。
(3)如下表是某品牌不同碱的价格。
试剂 | NaOH | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | KOH |
价格(元/吨) | 2400 | 850 | 5300 | 5500 |
请分析与计算。
(1)海水和苦卤都可以作为制取氯化镁的原料,甲同学提出选择苦卤更好,小组同学一致同意他的观点,理由是______。
(2)在工业生产中为了降低成本,试剂X最好选择表格中的______。
(3)该方案制取氯化镁时,要经历步骤I和步骤II两步转化,其主要目的是____。
(4)小组同学按上述方案进行了实验,并制得19.0g干燥纯净的氯化镁固体。若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应,且步骤III中氯化镁没有损失,求步骤II中消耗稀盐酸的质量___。(写出计算步骤)