实验09 氢气的性质与燃烧-2024-2025学年初中化学教材实验大盘点（科粤版2024）

科粤版上册/第五单元 燃料与二氧化碳 实验9 氢气的性质与燃烧 【实验目的】 1.知道氢气的性质。 2.观察氢气的燃烧现象。 3.知道氢气与空气混合后遇明火易发生爆炸，从而明确可燃性气体的安全使用方法。 4.学习氢气验纯的方法。 【实验5-1】 项目 观察现象 性质推断 用氢气流吹肥皂泡 气泡上升 密度小于空气密度 用燃着的木条点燃肥皂泡 气泡遇火燃烧 具有可燃性 最洁净的燃料 实验序号 实验内容与步骤 实验图片 【实验5-2】 在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。把一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，观察现象。 氢气在空气中燃烧，火焰为 色；罩在火焰上方的烧杯内壁上有 ；手触烧杯，感觉 。 【实验5-3】 如图，取一个无盖、底部 钻一小孔的塑料（纸杯），用纸团堵住小孔，杯口朝下，通入氢气，使杯中的气体为氢气和空气的混合气。在安全的地方，去掉堵孔纸团，用燃着的木条在小孔处点火（为安全起见，点火时人要离远一些），观察到的现象是 。 【实验5-4】 如图，用拇指堵住收集了氢气的小试管的管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，用拇指按住试管口一会儿，使氢气燃烧的火焰熄灭，再收集氢气，重复上述操 作。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。 1.氢气的物理性质 （1）颜色：通常情况下，氢气是一种 的气体。 （2）气味：氢气是 气味的。 （3）溶解性： 溶于水。 （4）密度：比空气小。这使得氢气可以用 排空气法收集。 2.氢气的化学性质 （1）可燃性：氢气在空气中燃烧生成水，化学方程式为： 。 （2）氢气燃烧时产生淡蓝色火焰，放出大量的热。 （3）还原性：氢气能还原氧化铜等金属氧化物。 3.实验室制取氢气的原理：通常用锌和稀硫酸反应制取氢气，化学方程式为： 。 4.氢气的用途 （1）作燃料：氢气燃烧产物是 ，无污染，是一种理想的清洁能源。 （2）用于冶炼金属：利用氢气的 ，在高温条件下将金属氧化物还原为金属单质。 【典例1】某同学利用如图装置测定氧化铜样品中氧化铜的质量分数。以下说法不正确的是 A．锥形瓶内反应一段时间后，再点燃酒精灯 B．装置B中固体逐渐变红，说明H2有还原性 C．装置C中固体变蓝，证明B中有水生成 D．装置B减少的质量小于装置C增加的质量 【典例2】下列有关水的合成与分解的实验的说法，不正确的是 A．图1烧杯内壁有水雾出现 B．图2连接正负两极的玻璃管汇集的气体体积之比为2：1 C．两个实验均发生的是化学变化 D．两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成 【典例3】载人飞艇的气囊内填充的气体是 A．氢气 B．氧气 C．氦气 D．氮气 【典例4】氢气燃烧的化学方程式为 ；氢气作燃料具有热值大，燃烧产物无污染等优点，但氢气目前未广泛应用，其原因是 （写出一条即可）。 【典例5】能源危机和环境污染是当今世界面临的两大难题。随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破。 （1）科研人员成功研制出一种催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观反应示意图如图所示： 参加反应的甲、乙两物质的分子个数比是 。 （2）氢能作为一种理想的高能燃料，其燃烧的化学反应方程式是 。 （3）节能减排，减少污染。空气污染物中会导致酸雨的气体主要是 。 【典例6】实验是化学研究的重要方法，结合以下实验回答问题。 实验一：氢气的制取 （1）仪器①的名称是 。 （2）与A装置相比，用B装置制取氢气的优点是 。实验室制取氢气的反应的化学方程式为 。 （3）收集氢气应选用的装置是 (填“C”或“D”)，原因是 。用E装置收集氢气时，氢气应从 (填“a”或“b”)端通入。 实验二：氢气的燃烧 某同学将氢气与空气混合，在安全保障下点燃，实验记录如表： 氢气的体积分数 1% 3% 4% 50% 70% 80% 现象 不爆炸 不爆炸 爆炸 爆炸 爆炸 不爆炸 （4）该实验说明氢气的爆炸极限可能为 。 （5）由此实验可知，点燃氢气前必须要 。 【典例7】 （1）实验①点燃氢气前应先验纯，验纯时产生 爆鸣声，证明不纯。待气体纯净后点燃氢气可观察到 。 （2）实验②是电解水实验，该实验能实现 能转换 能，该反应的化学方程式是 。 （3）实验③是用蜡烛燃烧实验，证明生成物中有二氧化碳的操作是 。 （4）以上实验可以验证水的组成的是______。 A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 【典例8】如图A～E是初中课本中出现的几个实验装置。 （1）写出图中标数字的仪器名称② 。 （2）实验室用A装置制取氧气的文字表达式为 。若要收集一瓶氧气用来给硫燃烧，最好选择的收集装置为 ，原因是 。 （3）若用B装置制取氧气，其优点是 。 （4）若用D装置收集氧气，检验氧气是否集满的方法是 。 （5）常温下，乙炔是一种无色气体，密度比空气略小，难溶于水。实验室常用碳化钙固体与饱和食盐水反应来制取乙炔。现选择合适的装置来制取并收集，应选用的实验装置组合为 （填装置编号）。 （6）小明同学认为装置F可以代替装置C、D、E收集气体，欲收集氢气，应使氢气从 管进（填“a”或“b”） 1．关于下列实验的说法，不正确的是 A．实验①：小木棍上沾了浓硫酸的部位变黑，说明浓硫酸有腐蚀性 B．实验②：滴加稀盐酸后，试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应放出热量 C．实验③：反应前后总质量相等，说明该反应符合质量守恒定律 D．实验④：氢气流吹出泡泡，说明氢气密度比空气大 2．如图实验基本操作中错误的是 A．加热液体药品 B．检验氢气纯度 C．验满氧气 D．过滤 3．下列物质的性质与其用途没有对应关系的是 A．氢气具有可燃性，可用作清洁燃料 B．稀有气体通电发光，可作电光源 C．氮气化学性质稳定，可用作保护气 D．氧气能支持燃烧，可用作发射火箭的燃料 4．下列有关物质性质和用途的说法正确的是 A．氧气具有助燃性，可用作燃料 B．混凝剂沉淀速度快，可用于软化硬水 C．氮气化学性质不活泼，可作保护气 D．氢气具有可燃性，常用于填充飞艇 5．阅读教材P91，了解氢气的物理性质，完成下表。 颜色 气味 状态（常温常压） 密度 溶解性 6．氢气是一种燃烧产物对环境无影响的绿色能源，电解水是目前获得氢气的主要途径。如图是实验室电解水的装置图，请回答下列问题： （1）与电源正极相连的试管中产生的气体是 ，检验氢气的方法是 ，氢气燃烧的符号表达式是 。 （2）生成的氧气与氢气的体积比为 。 （3）电解水的符号表达式是 ，反应类型是 (写分解反应或化合反应)。 （4）加入 可以区分硬水和软水，家庭生活中将硬水软化的方法是 。 7．某混合气体可能含有CO、CO2、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，为检验混合气体的成分，将混合气体依次通过如图所示装置，观察到A中无明显现象，B中质量增加，C中黑色粉末变红，D中白色粉末变蓝，E中澄清石灰水变浑浊。已知白色的CuSO4粉末遇水变蓝。下列分析不正确的是 A．混合气体中一定含有CO B．混合气体中一定不含HCl C．混合气体中一定含有H2 D．混合气体中可能含有CO2和水蒸气 8．完成以下实验报告。 序号 目的 操作 现象 结论 A 鉴别氯化钠和碳酸钠 分别向试管中加入 试管1中无明显现象； 试管2中产生气泡。 试管1中固体为氯化钠，试管2中固体为碳酸钠。 B 研究稀盐酸与氧化铁反应 固体逐渐减少，溶液变为黄色。 盐酸可用于除铁锈，该反应的化学方程式为 。 C 探究水的组成 正极产生气体能 ；负极产生气体能燃烧，发出淡蓝色火焰。 依据正极现象，可得到的结论为： 水的组成中含有氧元素。 9．兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。 I．多角度认识制氧原理电源 （1）太空舱制氧系统中电源A极是 极；将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧 。 （2）太空舱制氧气的反应可以用化学式表达为 ，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。 II．多措施提高制氧效率 【查阅资料】提高电解效率的措施主要包括：增强导电性、改变电解温度、设置超声波场等。 【讨论分析】 （3）用30%的NaOH溶液代替纯水进行电解，其目的是 。 （4）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒 。 如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。 （5）气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 （6）超声波振动能提高电解效率的原因是 。 10．氢气具有可燃性，但混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火会发生爆炸，所以点燃氢气前一定要检验其纯度。请结合教材信息和操作图示简述氢气的验纯方法。 11．请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”，并完成下列问题 （1）分类角度，下列关于空气的说法正确的是 。 A．空气是由空气分子构成 B．N2、O2等均匀地混合 C．N2、O2不再保持各自的化学性质 （2）微观角度，用“ ”表示氮原子，“”表示氧原子。 ①用“ ”可表示的微粒是 （填名称）。 ②同温同压下，气体的体积比等于分子个数比，若空气中其它成分忽略不计，如图可表示空气微观模型的是 。 A．   B．   C． （3）变化角度 ①常压下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃，将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是 。 ②下列叙述正确的是 。 A．木炭在空气中燃烧，发出白光 B．铁丝在空气中燃烧，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．夏天从冰箱里拿出冰棍周围有白雾，是空气中的水蒸气液化 D．久盛石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜，证明空气中有二氧化碳 （4）应用角度 ①氢气可用作火箭的燃料，其燃烧的化学方程式为 。 ②薯片等易碎食品宜采用充气包装，下列气体中最适宜充入的是 。 A．O2    B．N2    C．H2  D．空气 （5）环保角度 ①下列物质属于空气污染物的是 。 A．SO2             B．CO             C．NO2             D．CO2 ②下列保护空气措施合理的是 。 A．工厂通过加高烟囱直接排放废气                  B．城市推广使用氢燃料电池客车 C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式          D．禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料) ③汽车尾气中 NO 与 CO 在催化剂的作用下，反应生成 CO2和一种无污染的空气中含量最多的单质气体。写出该反应的化学方程式： 。 12．2022年北京冬奥会是一届绿色奥运、科技奥运、人文奥运。 （1）“氢”情助力，体现了绿色奥运的理念。冬奥会火炬“飞扬”采用氢气作燃料，实现零排放的原因是 (用文字或符号表达式表示)。 （2）冬奥会上，冰壶机器人六投六中，惊艳全场。它的电池选用重量轻且能提供足够能量的锂(Li)电池，其在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子，锂离子的符号为 ，锂的氧化物的化学式 ，该物质是由 构成(填原子或分子或离子)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 科粤版上册/第五单元 燃料与二氧化碳 实验9 氢气的性质与燃烧 【实验目的】 1.知道氢气的性质。 2.观察氢气的燃烧现象。 3.知道氢气与空气混合后遇明火易发生爆炸，从而明确可燃性气体的安全使用方法。 4.学习氢气验纯的方法。 【实验5-1】 项目 观察现象 性质推断 用氢气流吹肥皂泡 气泡上升 密度小于空气密度 用燃着的木条点燃肥皂泡 气泡遇火燃烧 具有可燃性 最洁净的燃料 实验序号 实验内容与步骤 实验图片 【实验5-2】 在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。把一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，观察现象。 氢气在空气中燃烧，火焰为淡蓝色；罩在火焰上方的烧杯内壁上有水珠出现；手触烧杯，感觉烧杯是热的。 【实验5-3】 如图，取一个无盖、底部 钻一小孔的塑料（纸杯），用纸团堵住小孔，杯口朝下，通入氢气，使杯中的气体为氢气和空气的混合气。在安全的地方，去掉堵孔纸团，用燃着的木条在小孔处点火（为安全起见，点火时人要离远一些），观察到的现象是一个短暂而强烈的火焰从杯底的小孔喷出。 【实验5-4】 如图，用拇指堵住收集了氢气的小试管的管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，用拇指按住试管口一会儿，使氢气燃烧的火焰熄灭，再收集氢气，重复上述操 作。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。 1.氢气的物理性质 （1）颜色：通常情况下，氢气是一种无色的气体。 （2）气味：氢气是没有气味的。 （3）溶解性：难溶于水。 （4）密度：比空气小。这使得氢气可以用向下排空气法收集。 2.氢气的化学性质 （1）可燃性：氢气在空气中燃烧生成水，化学方程式为：2H₂ + O₂ 2H₂O 。 （2）氢气燃烧时产生淡蓝色火焰，放出大量的热。 （3）还原性：氢气能还原氧化铜等金属氧化物。 3.实验室制取氢气的原理：通常用锌和稀硫酸反应制取氢气，化学方程式为：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ 。 4.氢气的用途 （1）作燃料：氢气燃烧产物是水，无污染，是一种理想的清洁能源。 （2）用于冶炼金属：利用氢气的还原性，在高温条件下将金属氧化物还原为金属单质。 【典例1】某同学利用如图装置测定氧化铜样品中氧化铜的质量分数。以下说法不正确的是 A．锥形瓶内反应一段时间后，再点燃酒精灯 B．装置B中固体逐渐变红，说明H2有还原性 C．装置C中固体变蓝，证明B中有水生成 D．装置B减少的质量小于装置C增加的质量 【答案】C 【解析】A、氢氧还原氧化铜时，为防止发生爆炸，在加热前先通入氢气，排尽装置中的空气，锥形瓶内的锌与稀硫酸反应生成氢气，锥形瓶内反应一段时间后，再点燃酒精灯进行加热，故选项说法正确； B、装置B中固体逐渐变红，说明氧化铜失去了氧，氢气得到了氧，说明H2有还原性，故选项说法正确； C、从A装置导出的气体中含有水蒸气，装置C中固体变蓝，其中部分水来自A装置，无法证明B中有水生成，故选项说法错误； D、从A装置导出的气体中含有水蒸气，装置C增加的质量中有从A装置导出的水蒸气、装置B减少的质量（即氧化铜中氧元素的质量），则装置B减少的质量小于装置C增加的质量，故选项说法正确。 故选C。 【典例2】下列有关水的合成与分解的实验的说法，不正确的是 A．图1烧杯内壁有水雾出现 B．图2连接正负两极的玻璃管汇集的气体体积之比为2：1 C．两个实验均发生的是化学变化 D．两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成 【答案】B 【解析】A、氢气燃烧生成水，干冷烧杯内壁有水雾出现，故A不符合题意； B、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故正极和负极产生的气体的体积比为1:2，故B符合题意； C、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，两个实验中均有新物质生成，属于化学变化，故C不符合题意； D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后，元素的种类不变，均可得出水是由氢元素和氧元素组成，故D不符合题意。 故选B。 【典例3】载人飞艇的气囊内填充的气体是 A．氢气 B．氧气 C．氦气 D．氮气 【答案】C 【解析】A、氢气密度比空气小，但具有可燃性，存在安全隐患，不能用于填充载人飞艇的气囊，故选项不符合题意； B、氧气密度比空气大，不能用于填充载人飞艇的气囊，故选项不符合题意； C、氦气的密度小、化学性质稳定，可用于填充载人飞艇的气囊，故选项符合题意； D、氮气密度与空气的密度相差较小，不能用于填充载人飞艇的气囊，故选项不符合题意； 故选：C。 【典例4】氢气燃烧的化学方程式为 ；氢气作燃料具有热值大，燃烧产物无污染等优点，但氢气目前未广泛应用，其原因是 （写出一条即可）。 【答案】 2H2+O22H2O 制取成本高（或贮存困难，合理即可） 【解析】氢气和氧气在点燃的条件下生成水，该反应方程式为：2H2+O22H2O；氢气作燃料具有热值大，燃烧产物无污染等优点，但氢气目前未广泛应用，其原因是制取成本高（或贮存困难，合理即可）。 【典例5】能源危机和环境污染是当今世界面临的两大难题。随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破。 （1）科研人员成功研制出一种催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观反应示意图如图所示： 参加反应的甲、乙两物质的分子个数比是 。 （2）氢能作为一种理想的高能燃料，其燃烧的化学反应方程式是 。 （3）节能减排，减少污染。空气污染物中会导致酸雨的气体主要是 。 【答案】（1）3:1 （2） （3）二氧化硫、二氧化氮 【解析】（1）由图可知，该反应为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：，则参加反应的甲、乙两物质的分子个数比是：3:1； （2）氢气燃烧生成水，该反应的化学方程式为：； （3）二氧化硫、二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生。 【典例6】实验是化学研究的重要方法，结合以下实验回答问题。 实验一：氢气的制取 （1）仪器①的名称是 。 （2）与A装置相比，用B装置制取氢气的优点是 。实验室制取氢气的反应的化学方程式为 。 （3）收集氢气应选用的装置是 (填“C”或“D”)，原因是 。用E装置收集氢气时，氢气应从 (填“a”或“b”)端通入。 实验二：氢气的燃烧 某同学将氢气与空气混合，在安全保障下点燃，实验记录如表： 氢气的体积分数 1% 3% 4% 50% 70% 80% 现象 不爆炸 不爆炸 爆炸 爆炸 爆炸 不爆炸 （4）该实验说明氢气的爆炸极限可能为 。 （5）由此实验可知，点燃氢气前必须要 。 【答案】（1）锥形瓶 （2）可以随时控制反应的发生和停止 （3）D 氢气的密度比空气小 b （4）4%～70% （5）验纯 【解析】（1）根据图像，仪器①是锥形瓶。 （2）实验室通常使用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，与A装置相比，用B装置制取氢气的优点是可以随时控制反应的发生和停止，具体原理是：反应过程中，关闭止水夹，则试管内气压上升，导致液面下降，直到稀硫酸与多孔隔板上的锌粒脱离接触，此时反应停止。重新打开止水夹，则气体可以沿着导管流向收集装置，试管内气压下降，液面回升，液面高于多孔隔板时锌粒与稀硫酸重新接触，反应发生。而A装置没有这一作用，故填：可以随时控制反应的发生和停止。 锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气，化学方程式为：。 （3）氢气的密度比空气小，需要用向下排空气法收集，应选用的装置是D。 氢气不溶于水且密度比水小，利用E装置采用排水法收集氢气时，水应从长管排出，氢气应从短管通入，即从b端通入。 （4）由表格提供的信息可知，点燃发生爆炸时氢气体积分数最小值为4%，最大值为70%，说明氢气的爆炸极限可能为4%～70%。 （5）氢气是可燃性气体，点燃氢气前必须验纯，以防点燃不纯的氢气引发爆炸。 【典例7】 （1）实验①点燃氢气前应先验纯，验纯时产生 爆鸣声，证明不纯。待气体纯净后点燃氢气可观察到 。 （2）实验②是电解水实验，该实验能实现 能转换 能，该反应的化学方程式是 。 （3）实验③是用蜡烛燃烧实验，证明生成物中有二氧化碳的操作是 。 （4）以上实验可以验证水的组成的是______。 A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 【答案】（1）尖锐 产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠生成 （2）电 化学 （3）将蘸有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，观察现象 （4）A 【解析】（1）氢气是可燃性气体，点燃前需要检验其纯度，若发出尖锐爆鸣声表明气体不纯；氢气燃烧产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠生成，故填：尖锐；产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠生成； （2）水在通电的条件生成氢气和氧气，反应的化学方程式为，该实验能实现电能到化学能的转化，故填：电；化学；； （3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。则实验③是用蜡烛燃烧实验，证明生成物中有二氧化碳的操作是将蘸有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，若澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧能生成二氧化碳，故填：将蘸有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，观察现象； （4）实验①：氢气燃烧生成水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，氢气中只含有氢元素，氧气中只含有氧元素，故能证明水是由氢元素和氧元素组成的； 实验②：电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律可知，水是由氢元素和氧元素组成的； 实验③：只能得出蜡烛燃烧生成水的结论，无法验证水的组成的； 故选A。 【典例8】如图A～E是初中课本中出现的几个实验装置。 （1）写出图中标数字的仪器名称② 。 （2）实验室用A装置制取氧气的文字表达式为 。若要收集一瓶氧气用来给硫燃烧，最好选择的收集装置为 ，原因是 。 （3）若用B装置制取氧气，其优点是 。 （4）若用D装置收集氧气，检验氧气是否集满的方法是 。 （5）常温下，乙炔是一种无色气体，密度比空气略小，难溶于水。实验室常用碳化钙固体与饱和食盐水反应来制取乙炔。现选择合适的装置来制取并收集，应选用的实验装置组合为 （填装置编号）。 （6）小明同学认为装置F可以代替装置C、D、E收集气体，欲收集氢气，应使氢气从 管进（填“a”或“b”） 【答案】（1）锥形瓶 （2） C 硫燃烧生成的二氧化硫会污染空气，可以用水吸收 （3）不用加热，利于环保 （4）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满 （5）BC/BE/BF （6）b 【解析】（1）仪器②的名称是锥形瓶； （2）A装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花，则实验室用A装置制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为； 氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应，可采用向上排空气法或排水法进行收集，若要收集一瓶氧气用来给硫燃烧，最好选择的收集装置为C，原因是：硫燃烧生成的二氧化硫会污染空气，可以用水吸收； （3）B装置为固液常温型发生装置，用B装置制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，其优点是：不用加热，利于环保； （4）若用D装置收集氧气，检验氧气是否集满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满； （5）实验室常用碳化钙固体与饱和食盐水反应来制取乙炔，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B，由于乙炔密度比空气略小且难溶于水，可采用向下排空气法或排水法进行收集，即装置C、E、F，综上应选用的实验装置组合为BC或BE或BF； （6）用装置F收集氢气，由于氢气密度比空气小，所以氢气应从b管进。 1．关于下列实验的说法，不正确的是 A．实验①：小木棍上沾了浓硫酸的部位变黑，说明浓硫酸有腐蚀性 B．实验②：滴加稀盐酸后，试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应放出热量 C．实验③：反应前后总质量相等，说明该反应符合质量守恒定律 D．实验④：氢气流吹出泡泡，说明氢气密度比空气大 【答案】D 【解析】A、小木棍上沾了浓硫酸的部位变黑，说明浓硫酸有腐蚀性，故选项正确； B、滴加稀盐酸后，试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应放出热量，故选项正确； C、反应前后总质量相等，说明该反应符合质量守恒定律，故选项正确； D、氢气流吹出泡泡并且上升，说明氢气密度比空气小，故选项不正确。 故选D。 2．如图实验基本操作中错误的是 A．加热液体药品 B．检验氢气纯度 C．验满氧气 D．过滤 【答案】D 【解析】A、加热液体时，用酒精灯外焰加热，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，该选项操作正确； B、检验氢气纯度时，先将试管堵住，靠近火源时，松手听声音，该选项操作正确； C、氧气具有助燃性，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则说明已收集满，该选项操作正确； D、过滤时，液体应用玻璃棒引流，该选项操作不正确。 故选D。 3．下列物质的性质与其用途没有对应关系的是 A．氢气具有可燃性，可用作清洁燃料 B．稀有气体通电发光，可作电光源 C．氮气化学性质稳定，可用作保护气 D．氧气能支持燃烧，可用作发射火箭的燃料 【答案】D 【解析】A、氢气具有可燃性，且氢气燃烧产物是水，可用作清洁燃料，性质与其用途有对应关系，不符合题意； B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用作不同用途的电光源，性质与其用途有对应关系，不符合题意； C、氮气化学性质稳定，可用作保护气，性质与其用途有对应关系，不符合题意； D、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料，性质与其用途没有对应关系，符合题意。 故选D。 4．下列有关物质性质和用途的说法正确的是 A．氧气具有助燃性，可用作燃料 B．混凝剂沉淀速度快，可用于软化硬水 C．氮气化学性质不活泼，可作保护气 D．氢气具有可燃性，常用于填充飞艇 【答案】C 【解析】A、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，氧气不具有可燃性，不能用作燃料，故说法错误； B、混凝剂沉淀速度快，不可用于软化硬水，生活中常用加热煮沸的方法软化硬水，加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度；蒸馏可以除去水中的所有杂质，得到的水属于纯净水，实验室常用蒸馏的方法软化硬水，故说法错误； C、氮气化学性质不活泼，可作保护气，故说法正确； D、氢气的密度虽然比空气小，但是因为其具有可燃性，遇到明火或电火花时易发生燃烧或爆炸，所以不能用氢气填充飞艇，故说法错误； 故选：C。 5．阅读教材P91，了解氢气的物理性质，完成下表。 颜色 气味 状态（常温常压） 密度 溶解性 【答案】 无色 无味 气体 比空气小 难溶于水 【解析】氢气在常温常压下是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。 6．氢气是一种燃烧产物对环境无影响的绿色能源，电解水是目前获得氢气的主要途径。如图是实验室电解水的装置图，请回答下列问题： （1）与电源正极相连的试管中产生的气体是 ，检验氢气的方法是 ，氢气燃烧的符号表达式是 。 （2）生成的氧气与氢气的体积比为 。 （3）电解水的符号表达式是 ，反应类型是 (写分解反应或化合反应)。 （4）加入 可以区分硬水和软水，家庭生活中将硬水软化的方法是 。 【答案】（1）氧气 将燃着的木条伸入气体中，若气体燃烧，产生淡蓝色火焰，证明为氢气 （2）1：2 （3） 分解反应 （4）肥皂水 煮沸 【解析】（1）电解水实验时：正氧负氢，氢二氧一，即正极产生氧气；氢气具有可燃性，检验氢气的方法是将燃着的木条伸入气体中，若气体燃烧，产生淡蓝色火焰，证明为氢气；氢气燃烧生成水，符号表达式为； （2）电解水实验时：正氧负氢，氢二氧一，生成的氧气与氢气的体积比为1：2； （3）水通电分解成氢气和氧气，符号表达式为；该反应符合“一变多”，属于分解反应； （4）用肥皂水可区分硬水和软水，加入肥皂水，产生泡沫较多的是软水，产生泡沫较少的是硬水；家庭生活中将硬水软化的方法是加热煮沸，加热过程中可将水中的钙镁物质转化为沉淀。 7．某混合气体可能含有CO、CO2、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，为检验混合气体的成分，将混合气体依次通过如图所示装置，观察到A中无明显现象，B中质量增加，C中黑色粉末变红，D中白色粉末变蓝，E中澄清石灰水变浑浊。已知白色的CuSO4粉末遇水变蓝。下列分析不正确的是 A．混合气体中一定含有CO B．混合气体中一定不含HCl C．混合气体中一定含有H2 D．混合气体中可能含有CO2和水蒸气 【答案】A 【分析】某混合气体可能含有CO、CO2、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，将混合气体依次通过如图所示装置，观察到A中无明显现象，说明混合气体中一定不含氯化氢气体；浓硫酸具有吸水性，B中质量增加，是由于吸收了水蒸气，水蒸气可能是原混合气体中的，也可能是从硝酸银溶液中带出来的；D中白色粉末变蓝，白色的CuSO4粉末遇水变蓝，说明生成了水蒸气；E中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳或原混合气体中含有二氧化碳，则原混合气体中一定含有氢气，可能含有一氧化碳。 【解析】A、由分析知，混合气体中可能含有CO，故A错误； B、由分析知，混合气体中一定不含HCl，故B正确； C、由分析知，混合气体中一定含有H2，故C正确； D、由分析知，混合气体中可能含有CO2和水蒸气，故D正确。 故选A。 8．完成以下实验报告。 序号 目的 操作 现象 结论 A 鉴别氯化钠和碳酸钠 分别向试管中加入 试管1中无明显现象； 试管2中产生气泡。 试管1中固体为氯化钠，试管2中固体为碳酸钠。 B 研究稀盐酸与氧化铁反应 固体逐渐减少，溶液变为黄色。 盐酸可用于除铁锈，该反应的化学方程式为 。 C 探究水的组成 正极产生气体能 ；负极产生气体能燃烧，发出淡蓝色火焰。 依据正极现象，可得到的结论为： 水的组成中含有氧元素。 【答案】 稀盐酸/稀硫酸 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 使带火星的小木条复燃/使燃烧的木条燃烧得更旺 【解析】A：滴加适量稀盐酸或稀硫酸，试管1中无明显现象，是因为氯化钠不能和盐酸反应，试管2中产生气泡，是因为碳酸钠和盐酸或稀硫酸反应生成氯化钠或硫酸钠、水和二氧化碳，过程中产生气泡； B：氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O； C：电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，是氧气，能使带火星的木条复燃或使燃烧的木条燃烧得更旺。 9．兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。 I．多角度认识制氧原理电源 （1）太空舱制氧系统中电源A极是 极；将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧 。 （2）太空舱制氧气的反应可以用化学式表达为 ，反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是 (用符号表示)。 II．多措施提高制氧效率 【查阅资料】提高电解效率的措施主要包括：增强导电性、改变电解温度、设置超声波场等。 【讨论分析】 （3）用30%的NaOH溶液代替纯水进行电解，其目的是 。 （4）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒 。 如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。 （5）气泡覆盖在电极表面使电解反应界面 (选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 （6）超声波振动能提高电解效率的原因是 。 【答案】（1）负 更旺 （2） （3）增强水的导电性 （4）运动速率加快 （5）减小 （6）气泡直径变小，不能阻碍电极与水接触 【解析】（1）在电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，则太空舱制氧系统中电源A极是负极； 由图可知，b管收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，则将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中，看到燃烧更旺； （2）太空舱制氧气的反应为水在通电条件下分解生成氢气和氧气，符号表达式为； 根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，故反应过程中种类和数目均没有发生变化的微粒是氢原子、氧原子，其符号为； （3）用30%的NaOH溶液代替纯水进行电解，其目的是增强水的导电性； （4）升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是：温度升高，微粒运动速率加快； （5）气泡覆盖在电极表面，阻碍了电极与水的接触，使电解反应界面减小，降低了电解效率； （6）由图可知，与静音条件下相比，超声条件下，不锈钢电极表面的气泡直径较小，则超声波振动能提高电解效率的原因是气泡直径变小，不能阻碍电极与水接触。 10．氢气具有可燃性，但混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火会发生爆炸，所以点燃氢气前一定要检验其纯度。请结合教材信息和操作图示简述氢气的验纯方法。 【答案】用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，若发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯，声音很小则表示气体较纯。 【解析】氢气不纯燃烧容易爆燃； 验纯的方法是用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，若发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯，声音很小则表示气体较纯。 11．请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”，并完成下列问题 （1）分类角度，下列关于空气的说法正确的是 。 A．空气是由空气分子构成 B．N2、O2等均匀地混合 C．N2、O2不再保持各自的化学性质 （2）微观角度，用“ ”表示氮原子，“”表示氧原子。 ①用“ ”可表示的微粒是 （填名称）。 ②同温同压下，气体的体积比等于分子个数比，若空气中其它成分忽略不计，如图可表示空气微观模型的是 。 A．   B．   C． （3）变化角度 ①常压下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃，将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是 。 ②下列叙述正确的是 。 A．木炭在空气中燃烧，发出白光 B．铁丝在空气中燃烧，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．夏天从冰箱里拿出冰棍周围有白雾，是空气中的水蒸气液化 D．久盛石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜，证明空气中有二氧化碳 （4）应用角度 ①氢气可用作火箭的燃料，其燃烧的化学方程式为 。 ②薯片等易碎食品宜采用充气包装，下列气体中最适宜充入的是 。 A．O2    B．N2    C．H2  D．空气 （5）环保角度 ①下列物质属于空气污染物的是 。 A．SO2             B．CO             C．NO2             D．CO2 ②下列保护空气措施合理的是 。 A．工厂通过加高烟囱直接排放废气                  B．城市推广使用氢燃料电池客车 C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式          D．禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料) ③汽车尾气中 NO 与 CO 在催化剂的作用下，反应生成 CO2和一种无污染的空气中含量最多的单质气体。写出该反应的化学方程式： 。 【答案】（1）B （2）氮分子 C （3）燃着的木条熄灭 CD （4） B （5）ABC BC 【解析】（1）A、空气属于混合物，由氮分子、氧分子等构成，没有空气分子，故选项说法错误； B、由于分子是不断运动的，空气中N2、O2等均匀地混合，空气中各成分都是均匀混合的，故选项说法正确； C、空气是一种混合物，各成分之间没有发生化学反应，各成分都保持各自原来的化学性质，故选项说法错误； 故选：B； （2） ①一个氮分子由两个氮原子构成，所以“”可表示氮分子； ②同温同压下，气体的体积比等于分子个数比，若空气中其它成分忽略不计，氧气约占空气总体积的，故图可表示空气微观模型的是C； （3）①分离液态空气制氧气，是利用液氧和液氮的沸点不同，液氮的沸点低，首先蒸发出来，氮气不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是燃着的木条熄灭； ②A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，故选项说法正确； B、铁丝在空气中不能燃烧，故选项说法错误； C、夏天从冰箱里拿出冰棍周围有白雾，是空气中的水蒸气液化，故选项说法正确； D、澄清石灰水放置在空气中一段时间后会出现白色浑浊，证明空气中有二氧化碳，故选项说法正确； 故选：CD； （4）①氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的的化学方程式为：； ②A、氧气化学性质活泼，能加快食物的变质，故选项不符合题意； B、氮气化学性质稳定，且不与食品发生反应，适宜食品包装充气，故选项符合题意； C、氢气具有可燃性，不安全，故选项不符合题意； D、空气中含有的水蒸气和氧气不利于薯片的保存，故选项不符合题意； 故选：B； （5）①SO2、CO、NO2、PM2.5等物质都属于空气污染物，CO2是空气的成分，不属于空气污染物；故选：ABC； ②A、工厂通过加高烟囱直接排放废气，不能减少空气污染物的量，故选项错误； B、城市推广使用氢燃料电池客车，能减轻空气的污染，故选项正确； C、提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式，能减轻空气的污染，故选项正确； D、应合理使用煤、石油、天然气等化石燃料，不能全面禁止，故选项错误； 故选：BC； ③ NO 与 CO 在催化剂的作用下，反应生成 CO2和一种无污染的空气中含量最多的单质气体，该气体为氮气，反应的化学方程式为：。 12．2022年北京冬奥会是一届绿色奥运、科技奥运、人文奥运。 （1）“氢”情助力，体现了绿色奥运的理念。冬奥会火炬“飞扬”采用氢气作燃料，实现零排放的原因是 (用文字或符号表达式表示)。 （2）冬奥会上，冰壶机器人六投六中，惊艳全场。它的电池选用重量轻且能提供足够能量的锂(Li)电池，其在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子，锂离子的符号为 ，锂的氧化物的化学式 ，该物质是由 构成(填原子或分子或离子)。 【答案】（1）/ （2）失去 Li+ Li2O 离子 【解析】（1）氢气燃烧只生成水，则实现零排放，反应的文字表达式为：，符号表达式为：。 （2）锂为3号元素，原子序数=原子的核外电子数为3，核外电子排布为2、1，最小层电子数小于4，易失去电子形成带1个单位正电荷的离子； 元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数，且数字为“1”时省略不写，则锂离子符号为Li+； 在化合物中，锂元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，则锂的氧化物的化学式为Li2O； 氧化锂是由离子构成的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$