5.1 氢气-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材九年级上册化学同步训练方案(科粤版2024)

5. 1　 氢气 1. 氢气的物理性质:密度比空气　 　 　 　 ,是物质世界 里最轻的气体。 无色、无　 　 　 　 　 、难溶于水。 2. 氢气具有可燃性,点燃氢气前要　 　 　 　 　 　 。 3. 氢气燃烧的热值高,产物是　 　 　 　 　 　 ,是高能和 洁净的理想燃料。 氢气的物理性质 1. (1 分)氢气肥皂泡在空气中迅速上升,这一事 实说明氢气 (　 　 ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　A. 密度比空气的密度小 B. 难溶于水 C. 无色 D. 无气味 2. (1 分) (北京模拟)关于氢气的物理性质,下 列叙述不正确的是(　 　 ) A. 氢气是最轻的气体 B. 氢气难溶于水 C. 氢气的液体是蓝色的 D. 通常情况下,氢气是无色、无气味的气体 氢气的化学性质———可燃性 3. 【新技术】(1 分)北京冬奥会开幕式火炬首次 采用“微火”替代了以往的“大火”,“微火”虽 微,足以点亮世界。 “飞扬” 采用氢气作燃料 比传统所用丙烷(化学式 C3H8 ) 作燃料更环 保,原因是(　 　 ) A. 资源丰富 B. 热值高 C. 密度小,无气味 D. 燃烧产物是水,无污染 4. (1 分)氢气是一种具有广泛用途的物质,下列 关于氢气的叙述不正确的是(　 　 ) A. 氢气燃烧实验表明,水是由氢元素和氧元 素组成的 B. 氢气具有可燃性,可以作燃料 C. 点燃氢气与氧气的混合气体时,一定会发 生爆炸 D. 氢气在发生化学变化时的最小微粒是氢 原子 5. (8 分)氢气是一种理想的新能源,点燃氢气前 一定要验纯。 (1)如图,检验氢气纯度的操作正确的是　 　 (填字母),如果氢气不纯,会听到　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ,若听到 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ,说明氢气已纯净,若没有听到声音,则氢 气　 　 　 　 　 (填“一定”或“不一定”)纯净。 (2)如图 C,氢气在空气中燃烧,产生　 　 　 　 火焰,烧杯内壁有 　 　 　 　 ,用手触摸烧杯 壁,感觉非常烫,说明该反应放出了大量的 热,该实验说明氢气具有的化学性质是 　 　 　 　 　 　 　 　 ,反应的化学方程式为 　 　 。 理想的燃料 6. (1 分)(辉县月考)目前在生活生产中大量使 用氢能源还存在一定困难,原因是(　 　 ) A. 氢气有毒 B. 氢气制取成本高、耗能大 C. 氢气燃烧放出的热量低于其他燃料 D. 氢气燃烧产物对环境有影响 7. (1 分)2024 年 4 月 25 日, 我国在酒泉卫星发射中 心,成功发射神舟十八号 载人飞船。 航天所用的燃料之一为液氢,关 于这种燃料的说法错误的是(　 　 ) A. 液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染 B. 燃烧产生淡蓝色火焰 C. 热值高、推力大 D. 贮存、运输和加注都容易 06 8. 科技创新 (1 分)燃料电池汽车是指以可燃 物与助燃物为原料,在电池装置中反应产生 直流电,依靠电机驱动的汽车。 下图是某氢 氧燃料电池工作原理示意图,下列有关说法 正确的是(　 　 ) A. 在氢氧燃料电池中发生的反应与电解水反 应相同 B. 参加反应的两种物质的质量比为 2 ∶1 C. 该电池中的可燃物是 O2,助燃物是 H2 D. 氢氧燃料电池是一种环保型电池 9. (1 分)下列对氢气的描述,正确的是(　 　 ) A. 氢气不同于其他气体最显著特点是密度 最大 B. 我国在氢气制造、贮存、运输、应用等方面, 已取得重大突破 C. 空气中只要混入氢气,在点燃时一定会发 生爆炸,因此点燃氢气时,一定要先验纯 D. 用向下排空气法收集一试管氢气,验纯时 听到尖锐爆鸣声立即用此试管再收集,再 验纯 10. (1 分)(成都期末)已知同温同压下,气体体 积比等于气体的分子数目之比。 常温下,向 盛有一定量氧气的密闭容器通入氢气,用电 火花点燃,使其充分反应,恢复至相同温度。 测得容器中剩余气体的体积与通入氢气的体 积关系如图所示。 下列说法错误的是(　 　 ) 　 A. C 点对应纵坐标为(x-4) B. AB 间,容器中剩余气体为氧气 C. 氧气的起始体积为 1. 5mL D. B 点表示氢气与氧气恰好反应 11. (9 分)现在请你在实验室中探究氢气的有关 性质,并回答下列问题。 (1)要证实“氢气的密度比空气小”,这是属 于氢气的　 　 　 　 (填“物理”或“化学”)性 质。 请设计一种简单的实验方案验证该性 质(写出操作、现象): 　 　 。 (2)在点燃氢气前,必须先检验氢气的 　 　 　 　 ,以防止发生爆炸,点燃氢气后,观察到 的现象是:纯净的氢气在空气里安静地燃 烧,产生　 　 　 　 　 火焰。 该反应的化学方 程式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ,反应类型 为　 　 　 　 　 　 　 　 。 如果要简单检验氢 气的燃烧产物,应采取的操作方法是 　 　 。 12. (4 分)能从宏观、微观、符号相结合视角认识 物质的化学变化,是我们中学生应具备的化 学核心素养之一,请根据下列图示回答问题。 (1)我国航天事业已受世人瞩目,发射使用 的运载火箭一直在不断研发并升级的路上, “天问一号”、“嫦娥五号”及“神舟十六号载 人飞船”等,都是由性能达到国际先进水平 的长征五号运载火箭发射成功的。 长征五 号使用的燃料中有液氢,主要是利用氢气的 　 　 　 　 (填“物理性质”或“化学性质”), 从氢气燃烧后的产物分析,使用氢气作燃料 的优点是 　 。 (2)图中所示反应过程中不发生改变的是　 　 　 　 (填“分子”或“原子”)种类。 (3)请从微观角度解释氢气燃烧生成水的过 程 　 。 16 9. C　 【解析】验证质量守恒定律的实验,若有气体参 加或生成的反应必须在密闭容器中进行。 A. 蜡烛 和空气中的氧气反应生成二氧化碳和水;B. 玻璃 管与外界相通,红磷会与空气中的氧气反应生成 五氧化二磷,外界中的气体会进入锥形瓶;D. 稀盐 酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体逸出集气瓶。 ABD 三项装置都不是密闭装置,反应前后天平不 平衡,不能够用于直接验证质量守恒定律。 故选 C。 10. B　 【解析】参加反应的硫与氧气的质量比是 32 ∶ (16×2)= 1 ∶1,B 错误,故选 B。 11. B　 【解析】根据质量守恒定律知,在密闭容器中 反应,前后总质量一直不变,故选 B。 12. C　 【解析】生成二氧化碳和水,则该物质必含碳、 氢元素,可能含氧元素也可能不含。 故选 C。 13. D　 【解析】反应前后甲减少了 50g-23g = 27g,生 成丙的质量为 24g-0g = 24g,生成丁的质量为 3g- 0g = 3g,则乙的质量不变,x 的值为 0. 5,A 正确; 该反应的反应物为甲,生成丙和丁,符合“一变 多”的特征,为分解反应,故甲一定是化合物,B 正确,D 错误;丙和丁的质量变化比为 24g ∶ 3g = 8 ∶1,C 正确。 故选 D。 14. (1) (2)氢分子和氯分子 (3)由两种分子生成了一种分子 15. C　 16. B 17. (1)3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅Fe3O4 (2)2H2O 通电 􀪅􀪅2H2↑+O2↑ 18. (1)8　 3　 9　 4 (2)3　 1　 2 19. A　 【解析】因反应前后碳原子的数目不变,则 x= 1;因反应前后氢原子的数目不变,则 2y= 4,y= 2。 故选 A。 20. C　 【解析】根据质量守恒定律,可知参加反应的 A 质量为:45g-30g = 15g,故 mA ∶mB ∶mC = 15g ∶30g ∶ 45g = 1 ∶2 ∶3,故选 C。 21. D　 【解析】D. 氯酸钾中氯的化合价为+5,反应后 氯化钾中氯的化合价为-1,D 错误。 故选 D。 22. B　 【解析】高氯酸铵(NH4ClO4)由氮、氢、氯、氧 四种元素组成,根据质量守恒定律,反应前后元 素种类不变,反应前没有碳元素,所以不可能生 成二氧化碳。 故选 B。 23. A　 【解析】A. 由反应的化学方程式可知,反应前 的 2 个 N2O4 的粒子中含有 4 个 N 原子、8 个 O 原子;而反应后 3 个 N2 分子、4 个 H2O 分子和 2 个 CO2 分子中共含有 N、H、O、C 原子的个数分别 为 6、8、8、2;反应前后原子种类、个数不变,可判 断在 1 个 R 的分子中应含有 2 个 C 原子、8 个 H 原子 和 2 个 N 原 子, 所 以 R 的 化 学 式 为: C2H8N2,正确;B. 由化学方程式可知,生成的水和 二氧化碳的质量比为:(4×18) ∶(2×44)= 9 ∶ 11, 错误;C. 由化学方程式可知,该反应前后分子数 目改变,错误;D. 化学反应前后,原子的质量不会 改变,错误。 故选 A。 24. D　 【解析】丙烷中氢元素的质量与生成的水中氢 元素的质量相等,生成 72g 的水中氢元素的质量 为:72g× 1 ×2 1×2+16 ×100% = 8g,设丙烷所含碳元素 的质量为 x,则: x 8g = 12×3 1×8 ,解得 x = 36g;则丙烷的 质量为:8g+36g = 44g;根据生成 CO2 和 CO 的质 量比为 22 ∶7,设生成的 CO2 的质量为 22y,则生 成的 CO 的质量为 7y,则:22y×12 44 ×100%+7y×12 28 × 100% = 36g,解得 y = 4g,则生成的 CO2 的质量为 22×4g = 88g,生成的 CO 的质量为 7×4g = 28g;根 据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不 变,则消耗的氧气的质量为 88g+28g+72g-44g = 144g。 故选 D。 25. C　 【解析】由图 1 可知,X 和 Y 是反应物,Z 是生 成物,由分子个数的变化情况可知,该反应可表 示为:3X+Y = 2Z。 由图 2 可知,参加反应的 Y 的 质量为 72g-44g = 28g,生成 Z 的质量为 34g,由质 量守恒定律可知:参加反应的 X 的质量为 34g - 28g = 6g。 A. 由以上分析可知:Z 是该反应的生成 物,A 正确;B. 由以上分析可知:参加反应的 X 与 Y 的质量比为 6g ∶28g = 3 ∶14,B 正确;C. 由以上 分析可知:参加反应的分子总数为 4n,生成的分 子总数为 2n,分子总数发生了改变,C 错误;D. 设 Y、Z 的相对分子质量分别为 m、n,由化学方程式 可知,m 2n = 28g 34g ,则m n = 28 17 ,D 正确。 故选 C。 第五单元　 燃料与二氧化碳 5. 1　 氢气 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【知识清单】1. 小　 气味　 2. 验纯 3. 水 1. A　 【解析】氢气流吹起的肥皂泡在空气中上升, 可以说明氢气的密度比空气的密度小,若密度比 空气大,肥皂泡应该会在空气中下降。 故选 A。 2. C　 3. D 4. C　 【解析】C. 当空气里混入氢气的体积为总体积 的 4% ~ 74%时,点燃才会发生爆炸。 因此在使用 氢气时,要特别注意安全,点燃氢气前,一定要先 检验氢气的纯度,C 不正确。 故选 C。 5. (1)A　 尖锐的爆鸣声　 轻微的“噗”声　 不一定 (2)淡蓝色　 水珠生成　 可燃性 2H2 +O2 点燃 􀪅􀪅2H2O 6. B　 【解析】A. 氢气无毒;C. 高于其他燃料;D. 无影 响。 故选 B。 7. D　 【解析】D. 正因为液氢具有可燃性,所以在贮 存和运输当中要十分小心,严禁明火,防止发生爆 炸,即该能源的贮存、运输都不易。 故选 D。 8. D　 【解析】A. 氢氧燃料电池发生的反应是氢与氧 反应生成水,电解水是通电条件下水分解生成氢 和氧气,错误;B. 参加反应的 H2、O2 的质量比为(2 ×1×2) ∶ (1×16×2)= 1 ∶ 8, 错误;C. H2 具有可燃 性,O2 具有助燃性,所以该电池中的可燃物是 H2, 助燃物是 O2,错误。 故选 D。 9. B　 【解析】A. 氢气是物质世界最轻的气体,密度 较小,错误;C. 空气中混入氢气,在点燃时不一定 会发生爆炸,与空气混合到一定体积比例时遇明 火、达到爆炸极限时会发生爆炸,错误;D. 氢气验 纯时,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,这 时要用拇指按住试管口一会儿,使试管内氢气燃 烧的火焰熄灭,再进行收集氢气、检验,直到听到 很小的响声,才表明氢气已经纯净,错误。 故选 B。 10. C　 【解析】A. 氢气与氧气燃烧生成水,反应的化 学方程式是 2H2 +O2 点燃 􀪅􀪅2H2O,加入 4mL 氢气完 —31— 全反应后剩余气体体积是 0,说明反应前氧气体 积是 2mL,C 点对应纵坐标为(x-4),是因为(x- 4)mL 的氢气没有反应,因此剩余气体体积是(x- 4)mL,正确;B. AB 间氢气完全反应,剩余气体是 氧气,正确;C. 氧气的起始体积为 2mL,不正确; D. B 点剩余气体体积是 0,表示氢气与氧气恰好 反应,正确。 故选 C。 11. (1)物理 　 用氢气吹肥皂泡(或气球)放在空气 中,肥皂泡(或气球)上升 (2)纯度　 淡蓝色　 2H2 +O2 点燃 􀪅􀪅2H2O　 化合反 应　 在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 12. (1)化学性质　 燃烧后的产物是水,无污染 (2)原子 (3)每两个氢原子和一个氧原子重新组合形成一 个水分子, 许多个水分子聚集成水这种物质(合 理即可) 5. 2　 碳 第 1 课时　 碳单质 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【知识清单】1. 金刚石　 石墨　 活性炭　 2. C60 1. A　 【解析】金刚石是天然存在的硬度最大的物 质,可用作钻头。 故选 A。 2. C　 【解析】石墨具有导电性,能覆盖在发电厂和高 压电器设备上,造成设备短路而停电。 故选 C。 3. D　 4. D 5. (1)①③⑤　 ②④⑥ (2)硬度大　 (3)碳原子的排列方式不同 6. D　 【解析】铅笔芯是用石墨和黏土混合制成,D 错 误。 故选 D。 7. C　 8. C 9. D　 【解析】金刚石是天然存在的最硬的物质,错 误。 故选 D。 10. D　 11. A　 12. D 13. B　 【解析】根据纯净物只含有一种物质,并且有 且只有一个化学式,由此可知甲、乙两种物质混 合后得到的是混合物,B 错误。 故选 B。 14. D　 【解析】二氧化氮气体被木炭吸附,故红棕色 的二氧化氮变浅,液面上升,ABC 正确;木炭吸附 二氧化氮是物理变化,D 错误。 故选 D。 15. (1)硬度大　 (2)润滑剂 (3)化学　 不同　 (4)Si60C60 第 2 课时　 碳的燃烧 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　【知识清单】1. 稳定　 燃烧　 2. 二氧化碳　 一氧化 碳　 3. 难溶于 1. B　 2. C 3. C　 【解析】A. C60 达到一定条件可以燃烧,A 错 误;B. 可能生成 CO2,也可能生成 CO,B 错误;D. 可能是 CO 和 CO2 的混合物,D 错误。 故选 C。 4. B　 【解析】设碳的质量为 m,与足量的 O2 完全反 应生成 CO2 时,消耗氧气 x;与 O2 反应生成 CO 时,消耗氧气 y。 则12 32 = m x ,24 32 = m y ,x ∶y = 2 ∶1,故选 B。 5. (1)常温下化学性质稳定 (2)不完全　 (3)有关 6. D　 【解析】A. CO 无色无味,A 错误;B. 煤若充分 燃烧不产生 CO,不会中毒,B 错误;C. 不能立即打 开换气扇,产生的电火花会引爆煤气,应先开窗,C 错误。 故选 D。 7. C 8. C+O2 点燃 􀪅􀪅CO2 　 2CO+O2 点燃 􀪅􀪅2CO2 不对　 CO 难溶于水 9. A　 【解析】 碳完全燃烧的化学方程式为 C + O2 点燃 􀪅􀪅CO2,反应前碳是固体,氧气是气体,生成物二 氧化碳是气体,参与反应的氧气分子个数与生成 的二氧化碳分子个数相等,A 正确;氧气的质量小 于生成的二氧化碳的质量,气体质量应增加,B 错 误;固体碳的质量不断减少,氧气过量,碳完全反 应,最终固体质量为 0,C 错误;反应前后物质总质 量不变,D 错误。 故选 A。 10. A　 【解析】C 与 O2 反应生成 CO2 时,参加反应 的碳与氧气的质量比 = 12 ∶32 = 6 ∶16;C 与 O2 反 应生成 CO 时,参加反应的碳与氧气的质量比 = 24 ∶32 = 6 ∶8;而实际参加反应的碳与氧气的质量 比= 6 ∶14,故生成物是 CO 和 CO2 的混合物。 故 选 A。 11. D　 【解析】具有可燃性,是化学性质。 故选 D。 12. (1)C+O2 点燃 􀪅􀪅CO2 　 C+CO2 高温 􀪅􀪅2CO (2)Fe2O3 +CO 高温 􀪅􀪅2FeO+CO2 　 (3)ad 13. (1)分子　 (2)C60 (3)2C+O2 点燃 􀪅􀪅2CO　 C+CO2 高温 􀪅􀪅2CO (4)分子结构不同　 将两种气体分别通入澄清石 灰水, 能变浑浊的是 CO2 (5)B 5. 3　 二氧化碳 第 1 课时　 二氧化碳的性质及制法 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　【知识清单】1. 无色　 大　 碳酸　 变浑浊　 2. 稀盐 酸 1. A　 【解析】A. 二氧化碳溶于水,A 错误。 故选 A。 2. C 3. (1)振荡　 (2)塑料瓶变瘪　 二氧化碳能溶于水 4. (1)CO2+H2O 􀪅􀪅H2CO3　 H2CO3 􀪅􀪅H2O+CO2↑ (2)CO2 +Ca(OH) 2 􀪅􀪅CaCO3↓+H2O 5. D　 6. C 7. D　 【解析】验满时应将燃着的木条放在集气瓶口 处,D 需要纠正,故选 D。 8. B　 【解析】不用考虑可燃性,其他三项均需考虑。 故选 B。 9. B　 【解析】B. 进气方向反了,应从右边导管进气, B 错误。 故选 B。 10. C　 【解析】氢气的密度比空气小,故不能用向上 排空气法收集,C 错误。 故选 C。 11. C　 【解析】反应类型一定不同。 故选 C。 12. D　 【解析】A. 碳酸钙和硫酸反应生成微溶于水 的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻碍反应的继续进 行,所以不可用稀硫酸代替稀盐酸,正确;B. 二氧 化碳溶于水,会与水反应,所以若量气管中液体 为水,会使测定结果偏小,正确;C. 生成多少二氧 化碳,就会排出多少体积的水,所以所加稀盐酸 的体积对测定结果无影响,正确;D. 左侧 Y 型管 残留的气体就是排出空气的体积,不会有影响, 错误。 故选 D。 13. 解:设参加反应的碳酸钙质量为 x。 CaCO3 +2HCl 􀪅􀪅CaCl2 +H2O+CO2↑ 100 44 x 2. 2g 100 44 = x 2. 2g 　 解得:x= 5g —41—