Question

【題目】氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉�。以太�?yáng)能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無(wú)污染的制氫方法。其反應(yīng)過(guò)程如下圖所示：

（1）反應(yīng)I中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

（2）反應(yīng)II中，反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生改變的元素是______________（填元素名稱）。

（3）在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，SO2、H2SO4、I2、HI都可循環(huán)使用，則制得H2中氫元素最初來(lái)源于______（填化學(xué)式）。

（4）氫氣被認(rèn)為是最清潔的燃料，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室用98g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的稀硫酸與足量鋅反應(yīng)，最多生成氫氣的質(zhì)量是多少? _______________

Answer 1

【答案】 SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI 氧、硫 H2O 0.4g

【解析】（1）根據(jù)圖中信息可知反應(yīng)Ⅰ中反應(yīng)物為SO2、H2O和I2，生成物為H2SO4和HI，根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法配平；

（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物分析；

（3）根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化分析；

（4）根據(jù)化學(xué)方程式分析計(jì)算。

解：（1）反應(yīng)I中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI；

（2）反應(yīng)II中，H2SO4是反應(yīng)物，SO2， O2是生成物，S元素的化合價(jià)由+6價(jià)變成+4價(jià)，O元素的化合價(jià)由-2價(jià)變成0價(jià)。反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生改變的元素是氧、硫；

（3）由反應(yīng)一可知H2O→HI，由反應(yīng)二可知HI→H2，故在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，SO2、H2SO4、I2、HI都可循環(huán)使用，則制得H2中氫元素最初來(lái)源于H2O；

（4）設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為x。

Zn+ H2SO4 == ZnSO4 + H2↑

98 2

98g×20％ x

x=0.4g