Question

【化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù)】(15分)

工業(yè)上為了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循環(huán)操作。

I、利用熱化學(xué)循環(huán)制氫能緩解能源矛盾。最近研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe₂O₄)可用于熱化學(xué)循環(huán)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(zhì)的量之比應(yīng)為        。

(2)控制pH的操作中m的值為        。

II、用MnFe₂O₄熱化學(xué)循環(huán)制取氫氣：

(3)由上可知，H₂燃燒的熱化學(xué)方程式是                            。

(4)該熱化學(xué)循環(huán)制取氫氣的優(yōu)點(diǎn)是           (填字母編號(hào))。

A．過(guò)程簡(jiǎn)單、無(wú)污染                          B．物料可循環(huán)使用

C．氧氣和氫氣在不同步驟生成，安全且易分離

III、工業(yè)上可用H₂、HCl通過(guò)下圖的循環(huán)流程制取太陽(yáng)能材料高純硅。

      

反應(yīng)①

反應(yīng)②：

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

 

Answer 1

【答案】

（1）2：1

（2）10.4

（4）A、B、C

（5）3：1

【解析】