初中化学氢气的用途和氢能的优缺点实验题

氢气作为新能源有很多优点，制取与储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。

I．制氢：铁酸锌（ZnFe ₂O ₄）可用于循环分解水制氢，其反应可表示为：

6ZnFe ₂O ₄ 6ZnO+4Fe ₃O ₄+O ₂↑；3ZnO+2Fe ₃O ₄+H ₂O 3ZnFe ₂O ₄+H ₂↑

（1）ZnFe ₂O ₄中Fe的化合价为 　　。

（2）该循环制氢中不断消耗的物质是 　　（填化学式），得到H ₂和O ₂的质量比为 　　。

（3）氢气作为新能源的优点有 　　（任写一点）。该循环法制氢的不足之处是 　　。

Ⅱ．贮氢：合金Mg ₂Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：2Mg ₂Cu+3H ₂ 3MgH ₂+MgCu ₂

（4）熔炼制备Mg ₂Cu合金时，通入氩气的目的是 　　。

（5）氢化物MgH ₂与水反应生成一种碱，并释放出H ₂． 其化学反应方程式为 　　。

（6）11.2g Mg ₂Cu完全吸氢后所得混合物与过量盐酸反应，放出H ₂的质量为 　　g。

开发利用氢能源是实现可持续发展的需要。

（1）根据图1示分析，回答问题：

①氢燃料电池汽车模型标示的各部件中，用金属材料制成的是 　　（填序号）。

A．涤纶靠垫B．橡胶轮胎C．铜质导线D．铝合金轮毂

②氢燃料电池的工作原理是：将氢气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，通过质子交换膜，再与氧气反应，同时产生电流。请写出氢燃料电池工作原理示意图2中反应的化学方程式 　　。

③氢气作燃料的优点是 　　。

（2）工业上可通过图 3工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气并获得氢气。

主反应器中反应的化学方程式是 　　。膜反应器中反应的类型是 　　。

该工艺流程中，能被循环利用的物质是 　　。