5.1 氢气同步练-2026-2027学年九年级化学科粤版上册

科粤版（2024）九年级上册 5.1 氢气 题型专练 【题型1】最洁净的燃料 【典例】下列关于氢气的说法，错误的是(　　) A.氢气的密度小，可用于填充探空气球 B.氢气具有可燃性，可以作燃料 C.点燃氢气时一定会发生爆炸 D.实验室可采用排水法收集氢气 【举一反三1】如图所示是氢气在空气中燃烧的示意图，该实验的说法错误的是（　　） A.点燃氢气前一定要检验其纯度 B.火焰上方罩的干冷烧杯内壁有水雾出现 C.该反应属于氧化反应 D.该实验体现了氢气的助燃性 【举一反三2】氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。 (1)点燃氢气之前一定要            ，反应的文字表达式为             。 (2)我国开发出一种新型催化剂，实现了在光照下分解水，反应的文字表达式为                       。 【举一反三3】据报道：某商场开业庆典时，店外挂的氢气球被拥挤的人群挤破，遇上点燃的香烟引起爆炸，并引发邻近一连串氢气球爆炸。迅速掠过的火苗烧着了一些顾客的头发，并浅度灼伤了多人的皮肤。某化学兴趣小组的同学将这则新闻拿到班级让同学们进行分析。请你简要回答下列问题： (1)以上事实说明氢气具有的化学性质：       。 (2)某兴趣小组在进行探究时，用密度较小的稀有气体氦气作为大型升空气球的填充气体，其原因是①                             ；②                                 。 (3)氢气使用前必须检验纯度，判断氢气较纯净的现象是___________(填字母)。 A.听不到声音 B.听到尖锐的爆鸣声 C.听到的声音很小 【举一反三4】如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。 （1）观察到的现象是________________________、_________________________。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，不发生变化的微粒有_________________________；该反应基本类型是______________________。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到                    。 （4）通过实验，你获得的结论是（答出两点）：                ，                  。 【举一反三5】通过水的分解与水的生成来探究水的组成。 (1)通过电解水实验验证水的组成（图甲）。 ①通电后，两电极上都出现气泡，一段时间后，与正．负两极相连的注射器内收集的气体体积比为 　　　　　　　　。 ②实验结论：水由   　　　　　　　　 组成。 (2)通过氢气燃烧的方法验证水的组成（如图乙、丙）。 ①将氢气点燃前要先    　　　　　　　　        。 ②如图丙，点燃氢气后观察到的现象是   　　　　　　　　  ，从而验证了水的组成。 【题型2】理想的燃料 【典例】“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是(　　) A.液氢 B.液氧 C.酒精 D.石油 【举一反三1】2023年10月神舟十七号载人飞船成功发射升空。液氢（H2）、煤油（含H元素）、液氧（O2）可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法正确的是（　　） A.火箭发射时仅靠空气中的氧气就能使燃料充分燃烧 B.飞船发射升空过程中仅发生了物理变化 C.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应 D.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染 【举一反三2】氢能源汽车在今年的北京冬奥会华丽亮相，备受瞩目。下列说法正确的是（　　） A.氢属于金属元素 B.氢气不能燃烧 C.氢元素符号是H D.一个氢分子由两个氢元素组成 【举一反三3】北京冬奥会是奥运历史上第一届全部使用绿色清洁电能的奥运会，所有场馆实现 100%使用可再生能源及“绿电”。试回答。 (1)写出一种清洁能源：                  。 (2)北京 2008年夏季奥运会的“祥云”火炬采用丙烷(化学式 C₃H₈)作为燃料,北京 2022年冬奥会的“飞扬”火炬采用氢气作为燃料；火炬燃料由氢气替代了丙烷，其优点是                        ；写出氢气燃烧的化学方程式：                                      。 【举一反三4】氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。 任务一：调查氢能制取方法 [咨询专家]小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。 [模型构建]用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段，过程如图。 [交流讨论] (1)近年来，能用来发电的可再生能源有            。 (2)化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有              。 任务二：探究氢能应用优势 [提出问题]氢气作为理想能源的原因是什么? [进行实验] (3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验。 [反思评价] (4)通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是             。 (5)在理想状态下，小组同学通过图I实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图Ⅱ所示。分析图像，可得出的结论是                      。 任务三：调研氢能储存手段 [查阅资料] (6)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是                    。 任务四：展望氢能发展前景 [市场调研] (7)目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图所示，发生反应的化学方程式为            ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。 成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制-储-输-用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。 【举一反三5】(科技民生)2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图： (1)“燃料电池发电”是将化学能转化为　　　　能。 (2)“电解水制氢”的化学方程式为　　　　。 (3)固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变　　　　(填“大”或“小”)。 (4)氢气作燃料的优点是　　　　。 科粤版（2024）九年级上册 5.1 氢气 题型专练（参考答案） 【题型1】最洁净的燃料 【典例】下列关于氢气的说法，错误的是(　　) A.氢气的密度小，可用于填充探空气球 B.氢气具有可燃性，可以作燃料 C.点燃氢气时一定会发生爆炸 D.实验室可采用排水法收集氢气 【答案】C 【举一反三1】如图所示是氢气在空气中燃烧的示意图，该实验的说法错误的是（　　） A.点燃氢气前一定要检验其纯度 B.火焰上方罩的干冷烧杯内壁有水雾出现 C.该反应属于氧化反应 D.该实验体现了氢气的助燃性 【答案】D 【解析】氢气具有可燃性，没有助燃性，故D错误。 【举一反三2】氢气是理想的清洁、高能燃料。水分解可获得氢气和氧气。 (1)点燃氢气之前一定要            ，反应的文字表达式为             。 (2)我国开发出一种新型催化剂，实现了在光照下分解水，反应的文字表达式为                       。 【答案】(1)检验氢气的纯度 氢气+氧气水　(2)水氢气+氧气 【举一反三3】据报道：某商场开业庆典时，店外挂的氢气球被拥挤的人群挤破，遇上点燃的香烟引起爆炸，并引发邻近一连串氢气球爆炸。迅速掠过的火苗烧着了一些顾客的头发，并浅度灼伤了多人的皮肤。某化学兴趣小组的同学将这则新闻拿到班级让同学们进行分析。请你简要回答下列问题： (1)以上事实说明氢气具有的化学性质：       。 (2)某兴趣小组在进行探究时，用密度较小的稀有气体氦气作为大型升空气球的填充气体，其原因是①                             ；②                                 。 (3)氢气使用前必须检验纯度，判断氢气较纯净的现象是___________(填字母)。 A.听不到声音 B.听到尖锐的爆鸣声 C.听到的声音很小 【答案】(1)可燃性　(2)①密度比空气小　②化学性质稳定　(3)C 【举一反三4】如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。 （1）观察到的现象是________________________、_________________________。 （2）氢气燃烧生成水的微观过程中，不发生变化的微粒有_________________________；该反应基本类型是______________________。 （3）用手轻轻触摸烧杯，感觉到                    。 （4）通过实验，你获得的结论是（答出两点）：                ，                  。 【答案】（1）产生淡蓝色火焰　烧杯内壁有水雾出现 （2）氢原子和氧原子　化合反应　　（3）发烫 （4）氢气具有可燃性　氢气燃烧属于放热反应（合理即可） 【解析】（2）氢气燃烧生成水的微观过程中，原子是化学变化中的最小粒子，不发生变化的微粒有氢原子和氧原子；该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应。 【举一反三5】通过水的分解与水的生成来探究水的组成。 (1)通过电解水实验验证水的组成（图甲）。 ①通电后，两电极上都出现气泡，一段时间后，与正．负两极相连的注射器内收集的气体体积比为 　　　　　　　　。 ②实验结论：水由   　　　　　　　　 组成。 (2)通过氢气燃烧的方法验证水的组成（如图乙、丙）。 ①将氢气点燃前要先    　　　　　　　　        。 ②如图丙，点燃氢气后观察到的现象是   　　　　　　　　  ，从而验证了水的组成。 【答案】(1) 　氢元素和氧元素 (2)验纯（或检验氢气的纯度）　气体能被点燃，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水雾 【解析】（1）①通电后，两电极上具有气泡产生，连接正极的试管内产生的气体较少，是氧气，连接负极的试管内产生的是氢气，体积较大，正、负两极试管内收集的气体体积比为1：2； ②水电解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，由此可得出水由氢元素和氧元素组成； （2）①将氢气点燃前要先验纯（或检验氢气的纯度），防止发生爆炸； ②如图丙，点燃氢气后观察到气体能被点燃，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水雾，从而验证了水的组成； 【题型2】理想的燃料 【典例】“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是(　　) A.液氢 B.液氧 C.酒精 D.石油 【答案】A 【解析】氢气燃烧热值高，且产物只有水，清洁无污染，A正确； 氧气不具有可燃性，不能做燃料，B错误； 酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物，C错误； 石油燃烧会产生一氧化碳和炭粒等多种污染物，D错误。 【举一反三1】2023年10月神舟十七号载人飞船成功发射升空。液氢（H2）、煤油（含H元素）、液氧（O2）可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法正确的是（　　） A.火箭发射时仅靠空气中的氧气就能使燃料充分燃烧 B.飞船发射升空过程中仅发生了物理变化 C.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应 D.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染 【答案】D 【解析】火箭发射时仅靠空气中的氧气不能使燃料充分燃烧，还需携带液氧作助燃剂，故A错误；飞船发射升空过程中，液氢、煤油燃烧，有新物质生成，发生了化学变化，故B错误；液氢完全燃烧生成水，是化合反应；煤油（含H元素）完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不属于化合反应，故C错误；液氢燃烧生成水，燃烧放出大量的热，是高能燃料且燃烧后的产物无污染，故D正确。 【举一反三2】氢能源汽车在今年的北京冬奥会华丽亮相，备受瞩目。下列说法正确的是（　　） A.氢属于金属元素 B.氢气不能燃烧 C.氢元素符号是H D.一个氢分子由两个氢元素组成 【答案】C 【解析】氢带“气”字头，属于非金属元素，故A错误；氢气具有可燃性，能燃烧，故B错误；书写元素符号注意“一大二小”，氢的元素符号是H，故C正确；分子是由原子构成的，一个氢分子由两个氢原子构成的，故D错误。 【举一反三3】北京冬奥会是奥运历史上第一届全部使用绿色清洁电能的奥运会，所有场馆实现 100%使用可再生能源及“绿电”。试回答。 (1)写出一种清洁能源：                  。 (2)北京 2008年夏季奥运会的“祥云”火炬采用丙烷(化学式 C₃H₈)作为燃料,北京 2022年冬奥会的“飞扬”火炬采用氢气作为燃料；火炬燃料由氢气替代了丙烷，其优点是                        ；写出氢气燃烧的化学方程式：                                      。 【答案】(1)太阳能(合理即可)　(2)不会产生CO₂(合理即可)　2H2+O22H2O 【解析】(1)太阳能、风能、潮汐能等都是可再生能源，且使用过程中无污染，属于清洁能源。(2)丙烷燃烧生成水和二氧化碳，氢气燃烧只生成水，故氢气作为燃料的优点为不会产生温室气体二氧化碳、产物无污染、热值高等；氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水，化学方程式为2H2+O22H2O。 【举一反三4】氢能作为极具发展潜力的多元化能源，在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣，他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。 任务一：调查氢能制取方法 [咨询专家]小组同学通过数字化平台向专家进行咨询，知道了氢气可用多种工艺过程制备，方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。 [模型构建]用可再生能源电解水制氢，将是应用广泛、技术成熟的一种手段，过程如图。 [交流讨论] (1)近年来，能用来发电的可再生能源有            。 (2)化石燃料也可用于氢的制取，但不足之处有              。 任务二：探究氢能应用优势 [提出问题]氢气作为理想能源的原因是什么? [进行实验] (3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验。 [反思评价] (4)通过上述实验对比，氢气作为燃料的优点是             。 (5)在理想状态下，小组同学通过图I实验，将测得的实验数据绘制成的图像如图Ⅱ所示。分析图像，可得出的结论是                      。 任务三：调研氢能储存手段 [查阅资料] (6)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障，为了进行大量储存，通常将氢气转化为液氢，从微观角度分析，发生改变的是                    。 任务四：展望氢能发展前景 [市场调研] (7)目前，氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟，其工作原理如图所示，发生反应的化学方程式为            ，未来，氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。 成果分享：通过问题探究，大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源，其产业链包括“制-储-输-用”四个主要环节。因此，降本增效、规模化发展，将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。 【答案】 (1)太阳能等(合理即可) (2)会产生大量污染物(合理即可) (3)①罩在火焰上方的烧杯内壁均有水雾生成　②氢气燃烧不生成二氧化碳，天然气燃烧生成二氧化碳 (4)燃烧产物只有水，不会对环境造成污染 (5)相同质量的氢气和天然气，氢气燃烧的热值比天然气的高(合理即可) (6)分子间的间隔 (7) 【举一反三5】(科技民生)2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图： (1)“燃料电池发电”是将化学能转化为　　　　能。 (2)“电解水制氢”的化学方程式为　　　　。 (3)固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变　　　　(填“大”或“小”)。 (4)氢气作燃料的优点是　　　　。 【答案】 (1)电 (2)2H2O 2H2↑＋O2↑　 (3)小 (4)热值高，燃烧产物是水，不污染环境(合理答案均可)　 学科网（北京）股份有限公司 $