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1、(精英大視野叢書)中考化學(xué) 第6講 最輕的氣體
智能概述
物理性質(zhì):通常為無(wú)色無(wú)味的氣體,比空氣輕(標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí),),難溶于水。化學(xué)性質(zhì):①可燃性,燃燒生成水對(duì)環(huán)境無(wú)污染;②還原性:加熱時(shí)可將氧化銅等金屬氧化物還原成金屬單質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)室制法:鋅+稀硫酸→硫酸鋅+氫氣
問(wèn)題解決
例1 氫能源是一種清潔能源,從經(jīng)濟(jì)角度分析,開(kāi)發(fā)氫氣的最佳途徑是( )
A.電解水 B.水煤氣制氫氣 C.裂解天然氣 D.逛街海水
例2通常把氫氣與純氧燃燒的火焰稱為氫氧焰.氫氧焰的火焰可達(dá)到3000攝氏度,在工業(yè)上常用于金屬的焊接和切割.焊接是使金屬接
2、頭熔化后融合在一起;切割是使金屬變成氧化物后斷裂.化學(xué)活動(dòng)小組的同學(xué)在討論如何控制氫氧焰來(lái)焊接和切割金屬時(shí),小明同學(xué)說(shuō):焊接時(shí),應(yīng)使氫氣過(guò)址;小強(qiáng)同學(xué)說(shuō):切割時(shí),應(yīng)使氧氣過(guò)量.
? ? 請(qǐng)回答小明、小強(qiáng)兩同學(xué)所說(shuō)是否正確,并說(shuō)明理由.
例3實(shí)驗(yàn)室用氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)有以下操作:①將試管固定在鐵架臺(tái)上;②將CuO裝人試管中;③點(diǎn)燃酒精燈加熱;④往試管底部通氫氣⑤撤酒精燈停止加熱;⑥停止通氫氣.若操作順序不同,產(chǎn)生的后果也不同,將操作的順序編號(hào)填在其可能產(chǎn)生的后果項(xiàng)下方.
A.②①④③⑤④⑥ C.②①④③⑥⑤
B.②①③④⑤④⑥
3、 D.①②④③⑤④⑥
例4某興趣小組用右圖所示裝置收集并測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)生的氣體及其體積。若用該裝置制取氫氣,通過(guò)分液漏斗中加入30mL稀鹽酸,與平底燒瓶中盛放的0.65g鋅粒充分反應(yīng)(鹽酸足量),已知該溫度下氫氣的密度為0.0892g/L,應(yīng)能收集到___mL的氫氣.3次實(shí)驗(yàn)收集到的氫氣體積的平均值約為242mL.你認(rèn)為造成這種實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因 .
例5下圖所示的裝置可制取某些干燥的氣體,下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓M(jìn)行的是( )
A.用鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣 B.用H2O2和Mn02(催化劑)制氧氣
C.加熱氯酸鉀和二
4、氧化錳制氧氣 D.用銅與稀鹽酸制H2
用如圖裝置測(cè)定水中氫、氧元素的質(zhì)量比,其方法是分別測(cè)定通氫氣前后玻璃管(包?括氧化銅)的質(zhì)量差和?U?型管(包括堿石灰)的質(zhì)量差,計(jì)算得氫元素和氧元素的質(zhì)量比?大于?1﹕8.下列對(duì)導(dǎo)致這一結(jié)果的原因的分析中合理的是( )
A.?I、Ⅱ裝置之間缺少干燥裝置
B.?III?裝置干燥劑量不足,水沒(méi)有被完全吸收
C.?CuO?沒(méi)有全部被還原
D. Ⅱ裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝
刻意練習(xí)
1.用足量的氫氣在加熱條件下還原氧化銅,當(dāng)完全反應(yīng)后測(cè)得生成銅的質(zhì)量為64克,則消耗掉氫氣的質(zhì)量( )
A. 小于2克
5、B. 等于2克 C. 大于2克 D. 無(wú)法確定
2.有氫氣、氮?dú)狻⒓淄?、氧氣的混合氣體20 g,經(jīng)點(diǎn)燃充分燃燒后,生成10g水,則剩余氣體可能是( ).
? A.氫氣、氧氣、二氧化碳 ? ? B.甲烷、氧氣、二氧化碳
? C.氮?dú)?、氧氣、二氧化?? ? D.甲烷、氫氣、二氧化碳
3.下列裝置所示的實(shí)驗(yàn)中,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?
A.? B.?
量取9.3mL稀鹽酸 用過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳制取少量氧氣
C.?
6、 D.?
檢查裝置氣密性 除去H2中的水蒸氣
4.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)基本操作(或?qū)嶒?yàn)注意事項(xiàng))中,主要是出于實(shí)驗(yàn)安全考慮的是( )
A. 實(shí)驗(yàn)剩余的藥品不能放回原試劑瓶
B. 制備CO2時(shí)先對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢查
C. 滴管不能交叉使用
D. 可燃性氣體點(diǎn)燃前要驗(yàn)純
5.為測(cè)定氣球內(nèi)的氣體成分,有學(xué)生用超薄材料制成的氣球按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開(kāi)始時(shí)氣球浮于燒杯底部,打開(kāi)開(kāi)關(guān)后,過(guò)一會(huì)兒氣球從燒杯底部慢慢下降。氣球內(nèi)可能的氣體是①甲烷②氧氣③氯氣④氫氣(?)
A.?①②
B.?③④
C.?①④
D.?②③
6.目前,科學(xué)家提出了一
7、種經(jīng)濟(jì)而且理想的獲得氫能源的循環(huán)體系(如右圖).關(guān)于此循環(huán)體系,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ?。?
A. 燃料電池能夠使化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能
B. 在此循環(huán)中發(fā)生了反應(yīng):2H2OH2↑+O2↑
C. 該氫能源的循環(huán)體系能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能
D. 目前化學(xué)家急需解決的問(wèn)題是尋找合適的光照條件下分解水的催化劑
7.以下氣體發(fā)生裝置中,與啟普發(fā)生器一樣具有隨開(kāi)隨停功能的是( )
A.? B.? C.? D.?
8.如圖為實(shí)驗(yàn)室制氫氣的簡(jiǎn)易裝置,若在加稀硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)鋅粒與稀硫酸沒(méi)有接觸而稀硫酸又不夠了,為使該反應(yīng)順利進(jìn)行,則可以從長(zhǎng)頸漏斗中加入的試劑是(
8、?。?
A. 食鹽水
B. KOH溶液
C. Na2CO3溶液
D. 汽油
9.實(shí)驗(yàn)室用純凈N2和H2合成NH3(N2+3H2→2NH3)時(shí),是先將分別制得的含水蒸氣的N2和H2通過(guò)如圖所示的裝置.下面是對(duì)該裝置作用的幾種敘述①干燥氣體②混合氣體③觀察氣體的流速.正確的是( ?。?
A. 只有① B. 只有①和②
C. 只有①和③ D. ①②③
10.按表中要求收集四瓶氫氣和空氣混合氣,并點(diǎn)火實(shí)驗(yàn),結(jié)果列于表中。
V(H2)/V(空氣)
2:8
4:6
6:4
8:2
點(diǎn)火處理
炸
炸
炸
不炸
(1
9、)如何收集混合氣[以V(H2)/V(空氣)=2:8為例]?
______
(2)由點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知,氫氣在空氣混合氣中爆炸范圍的上限在______%(體積,下同)至______%之間。
(3)為進(jìn)一步精確探究爆炸范圍的上限,請(qǐng)?jiān)偈占炕旌蠚獠Ⅻc(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。寫出具體的方案、結(jié)論:
______.
10、11.由于氫氣作能源具有????????????????????????、????????????????????????、????????????????????????等優(yōu)點(diǎn)。是理想的能源,但氫能源的發(fā)展需解決廉價(jià)、大量制備氫氣和????????????????????????、????????????????????????等問(wèn)題,現(xiàn)在,科學(xué)家正研制特殊的金屬材料(儲(chǔ)氫合金),解決這一問(wèn)題將使氫氣的使用帶來(lái)極大的方便,生產(chǎn)大量的氫氣最好用????????????????????????能(一種自然能)分解水.
12.氫氣是一種綠色能源,科學(xué)家們最新研制出利用太陽(yáng)能產(chǎn)生激光,再用激光使海
11、水分解得到氫氣的新技術(shù),其中海水分解可以用文字表達(dá)式表示為:水氫氣+氧氣.下列說(shuō)法不正確的是( ?。?
A.二氧化鈦在反應(yīng)中作氧化劑
B.水分解不產(chǎn)生污染物
C.二氧化鈦在反應(yīng)中作催化劑
D.該技術(shù)可以將太陽(yáng)能化為氫能
13.化學(xué)反應(yīng)中,含氧化合物失去氧的反應(yīng)叫做______反應(yīng),這種物質(zhì)叫做_____劑(填氧化/還原)
實(shí)驗(yàn)室欲用純凈而干燥的氫氣還原氧化銅,可供選擇的裝置如下,應(yīng)選出的裝置是______,為證明并除去雜質(zhì)連接的順序?yàn)椋?
______→______→______→______→______
14.某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氫氣的制取、氫氣的可燃性和制取ZnSO4?固體
12、等實(shí)驗(yàn)時(shí),采用以下操作步驟:
①取一支潔凈的30 mL試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞、橡皮管以及帶尖嘴的導(dǎo)管,組裝成制取氫氣的簡(jiǎn)易裝置.
②往試管里裝入鋅粒.
③在試管里注人20 mL稀硫酸,立即用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞住管口.
④待有氣體產(chǎn)生時(shí),將尖嘴導(dǎo)管移近酒精燈火焰上點(diǎn)燃?xì)怏w.
⑤待試管內(nèi)反應(yīng)完畢后,將試管內(nèi)液體倒出,加熱蒸發(fā),冷卻得到ZnSO4?晶體.
針對(duì)上述操作步驟回答:
(1)在進(jìn)行氫氣制取和可燃性實(shí)驗(yàn)中,缺少的步驟有(并要求指出這些步驟在何時(shí)進(jìn)行):
? ?A:
13、
? ?B:
(2)簡(jiǎn)述步驟②的正確操作
(3)步驟③錯(cuò)在何處,簡(jiǎn)述理由
(4)制取硫酸鋅晶體這一步所需用到的儀器是
15.請(qǐng)你用微粒的觀點(diǎn)解釋以下現(xiàn)象。
(1)媽媽在廚房里炒菜,我在窗外就聞到了香味.
(2)如圖所示,兩支醫(yī)用注射器,分別吸入等體積的空氣和水,用手
14、指頂住末端注射孔,將栓塞慢慢推入,哪支容易推壓?為什么?
(3)已知在相同溫度下,氣體分子的運(yùn)動(dòng)速度與分子的相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān),分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大,則其運(yùn)動(dòng)速度越小。圖中容器A是一種特制的有底的素?zé)赏?它的壁可以通過(guò)氫氣分子。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),A中和燒杯中都充滿空氣。當(dāng)向燒杯中持續(xù)通入氫氣時(shí),導(dǎo)管B處發(fā)生的現(xiàn)象是 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是 .(已知?dú)錃獾南鄬?duì)分子質(zhì)量為2,空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29)
16.用H2和C
15、uO?反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定水的組成,如圖A所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中,用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣:
①檢驗(yàn)氫氣純度后,先通一段時(shí)間氫氣,再加熱CuO進(jìn)行反應(yīng),其主要目的是
.
②與CuO反應(yīng)前,應(yīng)將制取的H2通過(guò)圖B所示裝置,其中所盛的試劑是___.
(2)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)定的數(shù)據(jù)如表所示,根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算生成的水中氫氧元素的質(zhì)量比為:(要求有計(jì)算式)___?
?
實(shí)驗(yàn)前
實(shí)驗(yàn)后
CuO和玻璃管總質(zhì)量
65.6g
59.2g
CaCl2和U形管的總質(zhì)量
100.8g
108.0g
(3)下列情況下,對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果一定沒(méi)有影響的是___(填序號(hào))
①相對(duì)CuO而言,H2是過(guò)量的;②CuO粉末中含有不與H2反應(yīng)的雜質(zhì);?③反應(yīng)中部分CuO變成Cu2O;④干燥劑CaCl2有部分失效;⑤用固體NaOH代替CaCl2做干燥劑。