(14分)本世纪,人类社会将逐渐步入氢经济时代。目前大规模产氢方式仍是化学制氢。

I、催化重整制氢

以甲醇为例,反应制氢气的一般途径有:

CH3OH(l)=2H2(g)+CO(g)              △H1=+128 kJ·mol-1

CH3OH(l)+H2O(l)=3H2(g)+CO2(g)      △H2= a kJ·mol1

已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)          △H=-286 kJ·mol-1

为求得△H2,还要知道         的燃烧热,若其燃烧热为△H=一283 kJ·mol-1,则△H2=            

Ⅱ、金属置换制氢

(1)研究表明,刚切割的金属表面具有很高的反应活性。当铝或铝合金在水中被切割或碾碎的时候,可以持续地释放出氢气。使用铝与水反应制氢气比使用其它活泼金属与水反应制氢气的优点有:①价廉,成本较低;②                      

(2)利用天然气重整得到的CO、H2混合气对金属氧化物进行还原,然后将金属与水反应放出氢气,由此达成一个良性循环。根据高中所学的知识合理预测该金属单质,并写出该金属在加热的条件下与水蒸汽反应的化学方程式                  

III、太阳能制氢

利用光能分解水必须要有催化剂的参与。下列有关催化剂的说法正确的是               

A.使用高效催化剂分解水制得H2的同时还可以获得能量

B.使用高效催化剂后常温下水可以自发分解

C.硅胶具有多孔结构,有较大的表面积,常用做催化剂的载体

D.对于可逆反应,催化剂在增大正反应速率的同时也增大逆反应速率

Ⅳ、配位氢化物制氢

在硼氢化钠(NaBH4)水溶液中加入特定催化剂后,可以迅速地发生水解反应生成偏硼酸钠和氢气。请写出此水解反应的化学方程式                        

将无水偏硼酸钠、氢化镁(MgH2)放入球磨设备中,通入氩气或氢气并保持压强100~500 kPa研磨0.5~4 h,即可得到硼氢化钠。研磨过程中需要通入氩气或氢气并保持压强100~500 kPa的目的是                                         

 

(14分)双氧水(过氧化氯)被称作“最清洁”的化学品,在纺织业和造纸业主要用作漂白剂,在化工合成中用作氧化剂和环氧化剂,在食品和医药工业中用作消毒剂、杀菌剂。目前,世界上过氧化氢的生产方法主要有电解法、葸醌法等。

I、电解法中成本最低的是过硫酸铵法

电解所用电槽以铂为阳极,以铅或石墨为阴极;NH4HSO4水溶液经阴极室,再作为阳极液从阳极室流出,得(NH42S2O8溶液,电解总反应式:溶液送往水解器中减压水解、蒸发,蒸出过氧化氢的水溶液,剩余溶液流到阴极室再循环使用。

(1)写出过氧化氢的电子式                  

(2)写出水解器中(NH42S2O8溶液的水解方程式                        

(3)铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因                          

(4)试分析水解器中使用减压水解、蒸发的原因                              

Ⅱ、葸醌法是国内外大规模生产过氧化氢普遍采用的方法,生产简易流程图如下所示:

其中,触媒为催化剂,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,主要反应方程式为:

(1)写出流程图中加“?”的操作                      

(2)写出流程图中再生使用物质的名称                            

(3)根据双氧水生产的特点,工业液中有机溶剂的选择很重要。理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;③低毒性。请分析再写出两点要求:④                      ;⑤                                        

 

 0  74214  74222  74228  74232  74238  74240  74244  74250  74252  74258  74264  74268  74270  74274  74280  74282  74288  74292  74294  74298  74300  74304  74306  74308  74309  74310  74312  74313  74314  74316  74318  74322  74324  74328  74330  74334  74340  74342  74348  74352  74354  74358  74364  74370  74372  74378  74382  74384  74390  74394  74400  74408  203614 

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