氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。

1. 氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。

(1) “ $\text{[math]}$ 热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，其过程如图所示。

①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性 $\text{[math]}$ 溶液，阴极区为盐酸，电解过程中 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 。电解时阳极发生的主要电极反应为(用电极反应式表示)。

②电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有(填元素符号)。

(2) “ $\text{[math]}$ 热循环制氢和甲酸”的原理为：在密闭容器中，铁粉与吸收 $\text{[math]}$ 制得的 $\text{[math]}$ 溶液反应，生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 再经生物柴油副产品转化为Fe。

①实验中发现，在 $\text{[math]}$ 时，密闭容器中 $\text{[math]}$ 溶液与铁粉反应，反应初期有 $\text{[math]}$ 生成并放出 $\text{[math]}$ ，该反应的离子方程式为。

②随着反应进行， $\text{[math]}$ 迅速转化为活性 $\text{[math]}$ ，活性 $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 的催化剂，其可能反应机理如图所示。根据元素电负性的变化规律。如图所示的反应步骤Ⅰ可描述为。

③在其他条件相同时，测得Fe的转化率、 $\text{[math]}$ 的产率随 $\text{[math]}$ 变化如题图所示。 $\text{[math]}$ 的产率随 $\text{[math]}$ 增加而增大的可能原因是。

(3) 从物质转化与资源综合利用角度分析，“ $\text{[math]}$ 热循环制氢和甲酸”的优点是。

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 化学平衡的影响因素; 离子方程式的书写; 电解池工作原理及应用;

【答案】

您现在未登录，无法查看试题答案与解析。登录

综合题困难

1. 2019 年诺贝尔化学奖授予对锂电池及锂离子电池研究做出贡献的三位科学家。

(1) 最早的可充电锂电池用金属锂作负极。锂在元素周期表中的位置是，属于活泼金属，使电池存在较大安全隐患。

(2) 现在广泛使用的锂离子电池有多种类型。某可充电钴酸锂电池的工作原理如下图所示

① 该电池放电时，其中一极的电极反应式是 LixC6 – xe- = 6C + xLi+，则该极应为上图中的（填“A”或“B”）

② 碳酸乙烯酯（EC）常用作电解液的溶剂，其结构为，熔点 35℃，可燃，可由二氧化碳和有机物 X 在一定条件下合成。X 与乙醛互为同分异构体，核磁共振氢谱显示只有一组峰。写出合成 EC 的化学方程式：。

③ 从正极材料中回收钴和锂的流程如下：

写出酸浸过程中发生反应的化学方程式。

拆解废旧电池前需进行放电处理，既可保证安全又有利于回收锂。有利于回收锂的原因是。

综合题普通

2. 连二亚硫酸钠 $\text{[math]}$ ，俗称保险粉，易溶于水，常用于印染、纸张漂白等。回答下列问题：

(1) $\text{[math]}$ 中S的化合价为。

(2) 向锌粉的悬浮液中通入 $\text{[math]}$ ，制备 $\text{[math]}$ ，生成 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，反应中转移的电子数为mol；向 $\text{[math]}$ 溶液中加入适量 $\text{[math]}$ ，生成 $\text{[math]}$ 并有沉淀产生，该反应的化学方程式为

(3) $\text{[math]}$ 电池具有高输出功率的优点。其正极为可吸附 $\text{[math]}$ 的多孔碳电极，负极为金属锂，电解液为溶解有 $\text{[math]}$ 的碳酸丙烯酯-乙腈溶液。电池放电时，正极上发生的电极反应为 $\text{[math]}$ ，电池总反应式为。该电池不可用水替代混合有机溶剂，其原因是。

综合题普通

3. 锌锰干电池是最早使用的化学电池，酸性锌锰干电池以锌筒为负极，正极材料是二氧化锰粉、氯化铵及炭黑组成的糊状混合物，中间插入一根碳棒，正极和负极之间有一层用氯化铵和氯化锌溶液浸透了的隔离纸．工作时正极上会发生反应：

2NH₄⁺+2e^﹣=2NH₃↑+H₂↑．电池总反应为：2MnO₂（s）+Zn（s）+NH₄⁺（aq）=2MnO（OH）（s）+[Zn（NH₃）₂]²⁺（aq）．

请回答下列问题：

(1) 电池的负极反应式为

(2) 对干电池不能进行加热或充电，否则会　

(3) 废电池糊状填充物经溶解、过滤，得到无色滤液和黑色滤渣．某课外活动小组对该滤液和滤渣进行了探究．已知：滤液的成分是氯化锌和氯化铵；Zn（OH）₂是两性氢氧化物．

I．取少量滤液于试管中，滴入适量NaOH溶液产生白色沉淀至沉淀刚开始溶解，并字不要微热，生成无色刺激性气体，检验该气体的方法是．继续往试管中滴入FeCl₃溶液，白色沉淀部分转化为红褐色沉淀，则可判断Zn（OH）₂的Ksp Fe（OH）₃的Ksp（填“大于”、“小于”、“不能判断”），写出该反应的离子方程式　

II．从黑色滤渣分离出二氧化锰，探究其在用H₂O₂制备O₂过程中的作用．实验装置如图所示，将等量的H₂O₂溶液加入烧瓶中，分别进行2次实验（气体体积在相同条件下测定）．

序号	烧瓶中的物质	气体体积	MnO₂的作用
实验1	足量MnO₂	56mL
实验2	足量MnO₂和稀硫酸	112mL

为了准确读取量气管读数，读数时视线应与左管凹液面最低处相平，还应注意，实验1中MnO₂的作用是催化剂，则实验2中反应的离子方程式为

(4)

用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌（含少量金属铁），其流程如下：

试剂A是　　（填化学式），操作①包括、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，其过程中所需的仪器有酒精灯、玻璃棒、漏斗和下列仪器中的　（填字母）．（铁架台及夹持仪器略）

a．坩埚 b．蒸发皿 c．圆底烧瓶 d．小烧杯

(5)

ZnSO₄•7H₂O晶体溶解于饱和Na₂CO₃溶液中，得到6.46g的碱式碳酸锌[Zn_x（CO₃）_y（OH）_z]，为了测定其组成，充分加热分解，产生的气体依次通入浓硫酸和碱石灰，质量分别增重了0.72g和0.88g，则该碱式碳酸锌的化学式

综合题普通