Question

【化學選修2：化學與技術】(15分)
工業上為了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循環操作。
I、利用熱化學循環制氫能緩解能源矛盾。最近研究發現，復合氧化物鐵酸錳(MnFe₂O₄)可用于熱化學循環分解水制氫。MnFe₂O₄的制備：

已知Fe³⁺、Mn²⁺沉淀的pH如右表所示。

	開始沉淀	完全沉淀
Fe3+	2.7	4.2
Mn2+	8.3	10.4

(1)此工藝中理論上投入原料Fe(NO₃)₃和Mn(NO₃)₂的物質的量之比應為       。
(2)控制pH的操作中m的值為       。
II、用MnFe₂O₄熱化學循環制取氫氣：


(3)由上可知，H₂燃燒的熱化學方程式是                           。
(4)該熱化學循環制取氫氣的優點是          (填字母編號)。
A．過程簡單、無污染                        B．物料可循環使用
C．氧氣和氫氣在不同步驟生成，安全且易分離
III、工業上可用H₂、HCl通過下圖的循環流程制取太陽能材料高純硅。

反應①
反應②：
（5）上圖中，假設在每一輪次的投料生產中，硅元素沒有損失，反應①中HCl的利用率和反應②中H₂的利用率均為75％。則在下一輪次的生產中，需補充投入HCl和H₂的體積比是            。

Answer 1

（1）2：1
（2）10.4

（4）A、B、C
（5）3：1

略