Question

【題目】氫能是一種極具發展潛力的清潔能源。以太陽能為熱源，熱化學硫碘循環分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應過程如下圖所示：

（1）反應I中，發生反應的化學方程式為_______________。

（2）反應II中，反應前后化合價發生改變的元素是______________（填元素名稱）。

（3）在整個反應過程中，SO2、H2SO4、I2、HI都可循環使用，則制得H2中氫元素最初來源于______（填化學式）。

（4）氫氣被認為是最清潔的燃料，現實驗室用98g質量分數為20％的稀硫酸與足量鋅反應，最多生成氫氣的質量是多少? _______________

Answer 1

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

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

（2）根據反應物、生成物分析；

（3）根據物質的轉化分析；

（4）根據化學方程式分析計算。

解：（1）反應I中，發生反應的化學方程式為SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI；

（2）反應II中，H2SO4是反應物，SO2， O2是生成物，S元素的化合價由+6價變成+4價，O元素的化合價由-2價變成0價。反應前后化合價發生改變的元素是氧、硫；

（3）由反應一可知H2O→HI，由反應二可知HI→H2，故在整個反應過程中，SO2、H2SO4、I2、HI都可循環使用，則制得H2中氫元素最初來源于H2O；

（4）設生成氫氣的質量為x。

Zn+ H2SO4 == ZnSO4 + H2↑

98 2

98g×20％ x

x=0.4g