16.氢能是高效清洁的合体能源,也是一种极具发展潜力的清洁能源.

(1)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1所示:
①反应Ⅰ的离子方程式是SO2+2H2O+I2=SO42-+2I-+4H+,反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离,该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层:含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层.经离子浓度检测,H2SO4溶液层中c(H+):c(SO42-)=2.06:1,其比值大于2的原因是硫酸层中含少量的HI,且HI电离出氢离子
②反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJ•mo1-1
它由两步反应组成:ⅰ.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g)△H=+177kJ•mo1-1
ⅱ.SO3(g)分解写出SO3(g)分解的热化学方程式2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g)△H=+196kJ•mol-1
(2)工业上利用吸热反应C(s)+2H2O(g)═CO2(g)+2H2(g),也可制备氢气.一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器发生反应,其相关数据如表所示:
容器容积/L温度/℃起始量/mol平衡量/mol
C(s)H2O(g)H2(g)
2T1243.2
1T2121.2
①T1℃时,该反应的平衡常数K=12.8.T1>T2(填“>”、“=”或“<”);
②若乙容器中达到平衡所需时间为3min,则当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量的浓度B(填选项字母).
A.=1.4mol/L      B.<1.4mol/L     C.>1.4mol/L
③某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图2所示.可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到了平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则从t1到t8哪个时间段H2O (g)的平衡转化率最低t7-t8,t4时刻改变的条件是降低温度.
(3)如图3是一种电化学制备H2的方法,装置中的MEA为允许质子通过的电解质膜.
①写出阳极电极的反应式:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
②电解产生的氢气可以用镁铝合金(Mg17Al12)来储存,合金吸氢后得到仅含一种金属的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)和一种金属单质,该反应的化学方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al.
14.拟在实验室中分析 Na2CO3样品的纯度.部分仪器的图示为(图 1):

用图2测定Na2CO3试样的纯度(杂质不与水反应),其中 A 装置的 U 型管中盛有 10.0g Na2CO3样品,分液漏斗内盛有稀 H2SO4,B 装置的 U 型管内为碱石灰固体.利用碱石灰的增重求出纯净的Na2CO3质量,再求纯度.重复了三次正确操作,结果数据出现了较大偏差(设原容器中 CO2气体的含量可忽略不计,各容器内反应完全,下同)
(1)该实验出现较大偏差的原因U形管A中的CO2气体未全部进入U形管B,U形管A中的反应有少量的水蒸气进入U形管B,使得碱石灰增重的量不完全是CO2的量.(答出 2 条)
通过分析,重新设计了实验装置(见图3),回答有关问题:(实验室中可供选择的试剂还有Zn片、浓H2SO4、NaOH 溶液、CaCO3 固体、蒸馏水)

(2)该同学重新设计的装置是否已完整,如你认为不完整,可在图3 中合适的虚框内画出装置简图,如要用到试剂,应在右下角注明.
(3)添加 A 装置在整个实验中的作用是A中生成的H2使C中的CO2气体全部被E中的碱石灰吸收;F 装置的作用是吸收空气中进入的水蒸气、CO2等气体.
(4)如果实验后 E 装置质量增重 3.96g,则该 Na2CO3试样的纯度为95.4%.
(5)若 0.1mol•L-1的 H2A 溶液在常温下的 pH=3,c(A2-)=1×10-6mol•L,则 H2A 的第二步电离平衡常数 Ka2为10-6.NaHA 的水解平衡常数 Kh 为10-9
11.某化学兴趣小组拟用如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色.提供化学药品:铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液.
(1)稀硫酸应放在分液漏斗中(填写仪器名称).
(2)本实验通过控制A、B、C三个开关,将仪器中的空气排尽后,再关闭开关B、打开开关AC就可观察到氢氧化亚铁的颜色为白色.试分析实验开始时排尽装置中空气的理由防止生成的氢氧化亚铁被氧化.
(3)实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可采取的措施是将铁粉换成铁块或铁钉.
(4)在FeSO4溶液中加入(NH42SO4固体可制备摩尔盐晶体[(NH42SO4•FeSO4•6H2O](相对分子质量392),该晶体比一般亚铁盐稳定,不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇.
①为洗涤(NH42SO4•FeSO4•6H2O粗产品,下列方法中最合适的是D.
A.用冷水洗                    B.先用冷水洗,后用无水乙醇洗
C.用30%的乙醇溶液洗           D.用90%的乙醇溶液洗
②为了测定产品的纯度,称取a g产品溶于水,配制成500mL溶液,用浓度为c mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定.每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如表:
实验次数第一次第二次第三次
消耗高锰酸钾溶液体积/mL25.5225.0224.98
滴定过程中发生反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O.滴定终点的现象是最后一滴滴入,溶液由无色变为浅紫色,且30s不变色.
通过实验数据计算的该产品纯度为$\frac{980c}{a}$×100%(用字母ac表示).表中第一次实验中记录数据明显大于后两次,其原因可能是BC.
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗
D.该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,有部分变质,浓度降低.
 0  156398  156406  156412  156416  156422  156424  156428  156434  156436  156442  156448  156452  156454  156458  156464  156466  156472  156476  156478  156482  156484  156488  156490  156492  156493  156494  156496  156497  156498  156500  156502  156506  156508  156512  156514  156518  156524  156526  156532  156536  156538  156542  156548  156554  156556  156562  156566  156568  156574  156578  156584  156592  203614 

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