氫氣是一種理想的綠色清潔能源，氫氣的制取是氫能源利用領域的研究熱點。
（1）用氧缺位鐵酸銅（CuFe₂O_4-x）作催化劑，利用太陽能熱化學循環(huán)分解H₂O可制H₂。
①氧缺位鐵酸銅通過兩步反應分解水制氫。已知第二步反應為：2CuFe₂O₄═2CuFe₂O_4-x+xO₂↑，則第一步反應的化學方程式為

CuFe₂O_4-x+xH₂O═CuFe₂O₄+xH₂↑，

CuFe₂O_4-x+xH₂O═CuFe₂O₄+xH₂↑，

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②CuFe₂O₄可用電化學方法得到，其原理如圖所示，則陽極的電極反應式為

Cu+2Fe+4O^2--8e^-═CuFe₂O₄

Cu+2Fe+4O^2--8e^-═CuFe₂O₄

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（2）可利用FeO/Fe₃O₄之間的相互轉化，來裂解水制取氫氣，其制氫流程如圖所示。該工藝制氫的總反應為C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g），對比水和碳在高溫下直接接觸反應制氫，分析該工藝制氫的最大優(yōu)點是

可以直接得到純凈的H₂，避免復雜的分離步驟，節(jié)約成本

可以直接得到純凈的H₂，避免復雜的分離步驟，節(jié)約成本

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（3）硼氫化鈉（NaBH₄）的強堿溶液在催化劑作用下與水反應可獲取氫氣，其可能反應機理如圖所示。已知：常溫下，NaB（OH）₄在水中的溶解度不大，易以NaBO₂形式結晶析出。
①如圖所示的最后一個步驟反應機理可描述為

2H₃BO₃+2H₂O+2e^-=2B（OH）₄^-+H₂↑

2H₃BO₃+2H₂O+2e^-=2B（OH）₄^-+H₂↑

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②若用D₂O代替H₂O，依據(jù)反應機理，則反應后生成的氣體中含有

H₂、D₂、HD

H₂、D₂、HD

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③其他條件相同時，測得平均每克催化劑使用量下，NaBH₄的濃度和放氫速率的變化關系如圖所示。隨著NaBH₄濃度的增大，放氫速率先增大后減小，其原因可能是

BH

-

4

濃度過大，會與催化劑反應從而使催化劑活性降低

BH

-

4

濃度過大，會與催化劑反應從而使催化劑活性降低

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