Question

11．氫氣是理想的清潔高能燃料，生產氫氣的方法有多種．
（1）方法Ⅰ：電解水法．電解水的符號表達式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，反應的基本類型是分解反應．
（2）方法Ⅱ：光解水法．我國科學家已研制出在新型高效光催化劑作用下，利用太陽能分解水制氫氣．水分解過程中，不能再分的粒子是氫原子和氧原子（填具體粒子名稱）．光解水法與電解水法相比最顯著的優點是不需耗電，節能．
（3）方法 III：工業上可用煅燒黃鐵礦（主要成分FeS₂）產生的二氧化硫，通過下列工藝過程制取氫氣．

①寫出膜反應器中HI氣體發生分解反應的符號表達式2HI$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$H₂+I₂．
②流程中能被循環利用的物是I₂．
③物質所含元素化合價發生變化的反應稱為氧化還原反應．反應器中發生的反應屬于（填“屬于”或“不屬于”）氧化還原反應．

Answer 1

分析 （1）根據電解水生成了氫氣和氧氣寫出反應的符號表達式和反應的基本類型即可；
（2）根據光解水法過程為，水分子分為氫原子和氧原子進行分析；根據光解水法與電解水法相比最顯著的優點進行分析；
（3）①膜反應器中HI氣體在500℃時分解生成碘和氫氣，寫出反應的化學方程式即可；
②根據圖表生產流程中能被循環利用的物質是I₂進行分析解答；
③三價鐵離子具有強的氧化性，在溶液能夠氧化二氧化硫生成硫酸根離子，自身被還原為亞鐵離子．

解答 解：（1）電解水生成了氫氣和氧氣，反應的符號表達式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，該反應由一種物質生成了一種物質，屬于分解反應；
（2）利用太陽能分解水制氫氣，水分解過程中，在此過程中不能再分的微粒是氫原子和氧原子；光解水法與電解水法相比最顯著的優點是不需耗電，節能；
（3）①膜反應器中HI氣體在500℃時分解生成碘和氫氣，反應的化學方程式為：2HI$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$H₂+I₂．
②分離器中的物質是硫酸和碘化氫，碘化氫可用于制取氫氣，則分離器中分離出的副產品是H₂SO₄．既是反應物，也是生成物的物質可以循環使用，由工藝流程圖可知，I₂能被循環利用．
③三價鐵離子具有強的氧化性，在溶液能夠氧化二氧化硫生成硫酸根離子，自身被還原為亞鐵離子，故反應器中發生的反應屬于氧化還原反應．
故答案為：（1）2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，分解反應；（2）氫原子和氧原子； 不需耗電，節能；（3）①2HI$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$H₂+I₂；②I₂；③屬于．

點評 本題主要考查電解水和化學方程式的書寫等方面的知識，書寫化學方程式時要注意遵循質量守恒定律．