[化学选修2:化学与技术]工业上为了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循环操作. Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾.最近研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe 2 O 4 )可用于热化学循环分解水制氢.MnFe 2 O 4 的制备: 已知Fe 3+ 、Mn 2+ 沉淀的pH如表所示. 开始沉淀 完全沉淀 Fe 3+ 2.7 4.2 Mn 2+ 8.3 10.4 (1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO 3 ) 3 和Mn(NO 3 ) 2 的物质的量之比应为______. (2)控制pH的操作中m的值为______. Ⅱ、用MnFe 2 O 4 热化学循环制取氢气:MnFe 2 O 4 (s) 1000K . MnFe 2 O (4-x) (s)+ x 2 8O 2 (g);△H 1 =akJ/mol, MnFe 2 O (4-x) (s)+xH 2 O(l)═MnFe 2 O 4 (s)+xH 2 (g);△H 2 =bkJ/mol, (3)由上可知,H 2 燃烧的热化学方程式是______. (4)该热化学循环制取氢气的优点是______(填字母编号). A.过程简单、无污染 B.物料可循环使用 C.氧气和氢气在不同步骤生成,安全且易分离 Ⅲ、工业上可用H 2 、HCl通过如图的循环流程制取太阳能材料高纯硅. 反应①Si(粗)+3HCl(g) 553--573K . SiHCI 3 (l)+H 2 (g) 反应②:SiHCl 3 (l)+H 2 (g) 1373K . Si(纯)+3HCl(g) (5)上图中,假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率和反应②中H 2 的利用率均为75%.则在下一轮次的生产中,需补充投入HCl和H 2 的体积比是______.