16. (8 分)氢能具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1) 电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2) 高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释,该过程主要发生改变的是 。
(3) 氢化物储氢是利用氢气与金属(如 $Al$)反应生成金属氢化物(如 $AlH_{3}$),从而进行氢的储存。该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4) 活性炭具有疏松多孔的结构,可用作储氢材料,这是利用了活性炭的 性。
(5) 我国科学家实现了天然气 $(CH_{4})$ 制氢的突破,在 $400\ ^{\circ}C$ 条件下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式: 。
(6) 氢气是未来理想的清洁能源,原因是 。

(1)导电性；负
(2)分子间间隔
(3)化学变化
(4)吸附
(5)CH₄ + 2H₂O $\xlongequal{400^{\circ}C}$ 4H₂ + CO₂
(6)燃烧产物是水，无污染（或热值高）

(1) 电解水时铁作电极利用其导电性；氢气在电源负极产生。
(2) 高压气态储氢时，氢气分子间间隔变小。
(3) 氢气与金属反应生成新物质，属于化学变化。
(4) 活性炭疏松多孔结构使其具有吸附性，可储氢。
(5) 天然气与水蒸气在400℃下反应生成氢气和二氧化碳，化学方程式为CH₄ + 2H₂O $\xlongequal{400^{\circ}C}$ 4H₂ + CO₂。
(6) 氢气燃烧产物是水，无污染且热值高。

17. (10 分)海洋是一个巨大的资源宝库。
(Ⅰ)海水资源综合利用的部分途径如图所示。

已知: 粗盐中的杂质有泥沙、$MgCl_{2}$、$CaCl_{2}$,流程中部分操作及试剂已省略。
(1) 试剂 $X$ 的作用是除去粗盐中的 $Ca^{2+}$,则试剂 $X$ 为 ()。
(2) “操作 1”中玻璃棒的作用是 ，“操作 2”的名称为 。
(3) 滤渣中除泥沙外,还含有 。
(4) 实际生产中,步骤 1 常选用 作为沉淀剂。
(5) 步骤 2 需电解 状态的 $MgCl_{2}$ 以获得金属镁。
(Ⅱ)二氧化氯 $(ClO_{2})$ 可用于自来水消毒,用氯化钠生产 $ClO_{2}$ 的主要流程如图所示。

(1) 反应Ⅰ中的反应物一定有水,从元素守恒角度,说明理由: 。
(2) 上述流程所示的含氯物质中,氯元素的化合价共有 种(填数字)。
(3) 上述流程中,可循环利用的物质是 。

(Ⅰ)(1)Na₂CO₃
(2)引流；蒸发(或蒸发结晶)
(3)Mg(OH)₂、CaCO₃
(4)Ca(OH)₂(或氢氧化钙)
(5)熔融
(Ⅱ)(1)产物中含氢元素，反应物氯化钠不含氢元素，故一定有水
(2)3
(3)NaCl(或氯化钠)

(Ⅰ)(1)除去粗盐中Ca²⁺需加入碳酸钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，试剂X为Na₂CO₃。
(2)操作1为过滤，玻璃棒作用是引流；操作2是从氯化钠溶液中获得晶体，名称为蒸发(或蒸发结晶)。
(3)除镁时生成Mg(OH)₂沉淀，除钙时生成CaCO₃沉淀，滤渣含泥沙、Mg(OH)₂、CaCO₃。
(4)母液中Mg²⁺转化为Mg(OH)₂，实际生产常用Ca(OH)₂作沉淀剂。
(5)电解熔融状态的MgCl₂可获得金属镁。
(Ⅱ)(1)反应Ⅰ产物有H₂，H元素只能来自水，因反应物NaCl不含H，故反应物一定有水。
(2)含氯物质中Cl元素化合价：NaCl(-1)、NaClO₃(+5)、HCl(-1)、ClO₂(+4)，共3种。
(3)反应Ⅱ生成的NaCl可返回反应Ⅰ循环使用。