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(NO3)n中n=______,投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2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_________。
以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点.
(1)氨燃料电池使用的电解质溶液是2 mol·L-1的KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2 =2N2+6H2O。该反应每消耗1.7g NH3转移的电子数目为 ;
(2)用氨燃料电池电解CuSO4溶液,如右图所示,A、B均为铂电极,通电一段时间后,在A电极上有红色固体析出,则B电极上发生的电极反应式为 ;此时向所得溶液中加入8gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度,则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为 L.
(3)纳米级氧化亚铜(Cu2O)是一种重要光电材料。现用铜棒和石墨做电极,饱和食盐水做电解质制备纳米级氧化亚铜(Cu2O),电解反应为。铜棒上发生的电极反应式为
甲烷作为一种新能源在化工领域应用广泛,请回答下列问题:
(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ;ΔH=+260 kJ·mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ;ΔH=﹣566 kJ·mol-1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为: _____________________.
(2)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入_____(填“CH4”或“O2”),b处电极上发生的电极反应式是:
②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH值_____(填写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度 .
③电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH―以外还含有_____(忽略水解).
④在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化为12.8 g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_______L(标准状况下).
已知氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)、碳酸在室温下的电离常数分别为:
① |
HF |
Ka=6.8×10-4 mol•L-1 |
② |
CH3COOH |
Ka=1.7×10-5 mol•L-1 |
③ |
HCN |
Ka=6.2×10-10 mol•L-1 |
④ |
H2CO3 |
Ka1=4.4×10-7mol•L-1 Ka2=4.7×10-11 mol•L-1 |
根据上述数据,回答下列问题:
(1)四种酸中酸性最弱的是_____________.
(2)写出H2CO3电离方程式是 .
(3)写出反应的化学方程式:足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合: ,少量的CO2通入NaCN溶液中: .
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程示意图如下所示,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上电极反应式为________________,与电源负极相连的电极附近,溶液pH值________(选填“不变”、“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为_________
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是____。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)为了有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为____(选填a、b、c)
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却结晶、________(填写操作名称)除去NaCl.
有一包白色粉末,其中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,现做以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,判断原白色粉末中肯定含有 (填化学式,下同),可能含有 ,写出步骤(3)中发生反应的离子方程式: 。