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题文

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(NO3n中n=______,投入原料Fe(NO3n和Mn(NO32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  MnFe2O4-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该化学循环制氢的优点有(答两点即可)
_____________________________________________________________________。
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_________。

科目 化学   题型 填空题   难度 中等
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相关试题

高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:

已知:①2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O(条件:温度较低)
②6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O(条件:温度较高)
(1)该生产工艺应在(填“温度较高”或“温度较低”)情况下进行;
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式
(3)在“反应液I”中加KOH固体的目的是
(4)加入硝酸铁溶液生成反应液Ⅱ的化学方程式:
(5)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,会有副产品(写化学式),它们都是重要的化工产品,具体说出其中一种物质的用途
(6)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42) =1.0 mmol·L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42)的变化,结果见图。该实验的目的是;发生反应的△H0(填“>”、“<”或“=”)。

CO是常见的化学物质,有关其性质和应用的研究如下。
(1)有同学认为CO可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,请你设计实验验证该同学的猜想是否正确。请在下列流程图方框内填上所需药品的名称或化学式,从而补齐你的设计,方框不够可以补,也可以不填满。

(2)CO和铁粉在一定条件下可以合成五羰基合铁[Fe(CO)5],该物质可用作无铅汽油的防爆剂,是一种浅黄色液体,熔点—20.5℃,沸点103℃,易溶于苯等有机溶剂,不溶于水,密度1.46~1.52g/cm3,有毒,光照时生成Fe2(CO)9,60℃发生自燃。五羰基合铁的制备原理如下:
Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g)
①下列说法正确的是

A.利用上述反应原理可制备高纯铁
B.制备Fe(CO)5应在隔绝空气的条件下进行
C.反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g)的平衡常数表达式为
D.Fe(CO)5应密封、阴凉、避光并加少量蒸馏水液封贮存

②五羰基合铁能与氢氧化钠溶液反应生成Na2Fe(CO)4和另两种常见无机物,该反应的化学方程式为:.
③今将一定量的Fe(CO)5的苯溶液,用紫外线照射片刻。取照射后的溶液完全燃烧,得到30.58gCO2
5.4gH2O及1.6g红棕色粉末。红棕色粉末的化学式为,照射后的溶液中Fe(CO)5和Fe2 (CO)9的物质的量之比为.

甲烷是天然气的主要成分,是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。
(1)一定条件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g); △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g);△H2
现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体,用16g甲烷气体催化还原该混合气体,恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气,共放出1042.8kJ热量。
①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为
②已知上述热化学方程式中△H1=—1160kJ/mol,则△H2=
③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体,写出该反应的热化学方程式
(2)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

④B极为电池极,电极反应式为
⑤若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,写出阳极的电极反应式,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为(标况下),实际上消耗的甲烷体积(折算到标况)比理论上大,可能原因为.

氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。

(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有
(2)加入BaCl2的目的是,加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为
(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:①蒸发结晶;②;③;④过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2:取10.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式:
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为

某强酸性溶液X可能含有Ba2+、A13+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、C1-、NO3-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:

根据以上信息,回答下列问题:
(1)气体F为
(2)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是,不能确定是否含有的离子是
(3)写出生成A的离子方程式:
(4)通常可以利用KClO在碱性条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4.请写出制备过程中的离子方程式
(5)假设测定A、F、I均为0.1mol,100mL X溶液中n(H+)=0.4mol,且不能确定的离子只有一种。当X溶液中不能确定的离子是,则沉淀C的物质的量为

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