氢气的性质与与制备.docx

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氢气的性质与与制备

氢气的性质与制备

1、下面实验室制取氢气并验证氢气性质的实验装置，回答下列问题：

（1）实验室制取氢气的化学反应方程式为

，反应类型是

（2）B装置的作用是

，不能取消B装置的原因是

（3）C装置盛放氧化铜的玻璃管中的现象是．

（4）C装置的一个显著优点是．

（5）实验开始时，应先通入氢气一会儿，然后再加热，这样操作的目的是．实验结束时的正确操作是．

（6）该装置可验证氢气的性和性．

2、学完氢气的制法和性质后，同学们想验证氢气的还原性。

化学老师为大家准备的药品有：

碱式碳酸铜、锌粒、稀硫酸，同时提供了如图所示的仪器：

　　根据老师提供的仪器与药品，某组同学设计了如下实验方案，请你帮助他们完成此方案。

（1）在实验方案的空白中填写实验现象________________________。

（2）写出反应Ⅱ的化学方程式：

__________________________________。

　　（3）进行反应Ⅲ的实验，开始时应先___________，过一会儿再_______________。

（4）完成反应Ⅱ与反应Ⅲ的实验应选用的仪器有（填仪器序号，要求仪器不能重复使用）____________。

3、目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如右图所示：

（1）这是一种最理想的氢能源能源循环体系，类似于绿色植物的光合作用

（2）太阳能和水是用之不竭的而且价格低廉，急需科学家研究的是

（3）实验室里下图中的几种仪器装置都可以制得氢气，其中：

①使发生或停止发生氢气操作均比较方便的装置是（写编号），能够充灌升空的小氢气球的装置是

②在D装置中a中的液体应是；b中的液体应是，其作用是

。

③使D装置发生氢气的操作顺序是

。

4、某化学兴趣小组的同学准备用氢气燃烧法测定空气中氧气的体积分数。

设计的实验装置如下图：

⑴写出仪器名称：

A       ，D       。

⑵甲中反应的化学方程式为           。

⑶实验时先检验氢气纯度，然后关闭开关C，打开开关B，点燃氢气并迅速插入乙装置中，直至火焰刚好熄灭时关闭B，冷却至室温后，下一步操作是      ，在乙中观察到的实验现象是                   ，即达到实验目的。

⑷若将上图中的甲装置撤去，用CO气体代替氢气进行上述实验，实验能否达到同样目的?

     （填“能”或“不能”）。

若能，说明理由；若不能，应如何改进?

       。

5、兴趣同学为制备纯净干燥的氢气，准备了下图所示的A.B.C三种装置。

其中A装置最大的特点是可以随时使反应发生或停止。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为                           ；

（2）关闭弹簧夹时，A内的反应随即停止是因为                  ；

（3）装置B的作用是            ；装置C的作用是            ；

（4）为制备纯净干燥的氢气，A.B.C三种装置的连接顺序为          →         →         。

 （填字母序号）

6、下图Ⅰ是实验室“制取氢气并还原氧化铜实验”的简易装置，其中玻璃制（或铜制）燃烧匙可以在试管M中上下移动，虚线框中的装置需从图Ⅱ中选取。

图Ⅱ中的细铜丝一端绕成螺旋状，先在酒精灯上加热，变黑后再迅速地伸到制得的氢气中。

请回答下列问题：

（1）在图Ⅰ中，实验室制取氢气时，可选用的试剂是         （填序号）。

A．氯酸钾和二氧化锰   B．锌片和稀硫酸  

C．空气  D．高锰酸钾

该反应的化学方程式为                                                     。

（2）在图Ⅰ的虚线框中，应选用图Ⅱ中的       （填“A”或“B”）装置；原因是                                                                         发生反应的化学方程式为                                              。

（3）上述制氢气的方法与锌粒直接加入试管中相比，其主要优点是                                               。

7、化工厂生产盐酸的主要过程如图甲所示。

（1）其中关键的一步为（如图乙所示）氯气和氢气在燃烧管口燃烧，生成HCl。

氯气有毒，因此，通入气体的合理方式是：

A处通入____，B处通入___，同时，应采取的措施是____。

（2）合成盐酸厂要求合成气中HCl的体积分数大于97%，试用最简便的方法进行分析合成气的组成是否符合要求：

____。

8、下图是某同学设计的一个可燃性气体安全点燃装置。

烧杯中装有水，烧杯内放置的无底玻璃瓶有三个开口，中间开口装有倒扣的漏斗，右边的开口装有导气管，左边开口敞开。

下列对此装置的评价和使用错误的是（）

A.未经验纯的气体通过此装置点燃不会引起导管内的气体爆炸

B.要达到安全点燃效果，烧杯内的水可以不淹没倒置漏斗的边缘

C.此装置适用于难溶于水的可燃性气体点燃

D.导管中气体不能爆炸是因为导管内的气体与燃着的气体不能直接接触

9、某化学活动小组测定氢气和空气混合气体的爆炸范围，进行实验如下：

取10支大试管，依次盛水90%（体积分数）、80%……再用排水集气法收集氢气，而后分别把试管口向下移近酒精灯火焰，实验结果如下

请完成下列问题：

（1）混合气体爆炸范围，氢气的体积分数为__________。

（2）由上述实验结果评价：

“用向下排空气法收集氢气，保持试管倒置，如果只发生轻轻的‘噗’声，表示收集的氢气已纯”的说法其真正含义是_________________________________。

（3）近年来煤矿瓦斯（主要是甲烷气体）爆炸事故频发。

你认为采取哪些措施可以预防瓦斯爆炸事故？

（答出两条）。

10、已知CuO和H2在灼热的条件下反应生成铜和水，且知水中只含氢、氧两种元素。

下图是用H2还原CuO的实验测定水的组成的装置（碱石灰为CaO和NaOH的混合物）。

所得结果为：

实验前

实验后

CuO+玻璃管

65.6g

59.2g

碱石灰+U型管

100.8g

108.0g

（1）若水的分子具有最简组成，请根据上述实验数据确定水的化学式。

（2）请根据下列假设条件判断有关实验结果（两种假设不可能同时存在）：

①若H2中混有少量的CO气体而误用纯H2处理实验数据，则所测定的数据中，氧元素的质量，氢元素的质量（填“偏大”或“偏小”或“准确”）

②若部分水蒸气在玻璃管右端冷凝而没被碱石灰吸收，则所测定的水的分子组成中，氧元素的含量，氢元素的含量（填“偏高”或“偏低”或“准确”）

11、图甲是改进的电解水的实验装置示意图，图乙是某课本中的电解水的实验装置示意图，请据图回答下列问题：

（1）写出电解水的文字表达：

________；    

（2）用玻璃三通管将图甲装置电解水时产生的气体混合在一起，点燃用该混合气吹出的肥皂泡时出现的实验现象是：

____                          ；    

（3）图甲实骏装置的优点是：

____                              ；

（4）与图乙装置相比，用图甲装的不足之处是：

                                                 。

12。

下图是用于干燥纯净的氢气还原氧化铜来测定铜的相对原子质量的实验装置。

（1）指出图中的一个错误                 。

（2）实验中进行如下操作：

①加热 ②通入氢气 ③停止通氢气 ④停止加热，则正确的操作顺序应该是（填序号）           。

（3）实验中可观察到的现象是                      。

（4）若实验数据如下：

氧化铜质量：

Ag；生成铜的质量：

Bg。

 已知氧的相对原子质量为16，则铜的相对原子质量可表示为       ，反应中生成水的质量可表示为         。

（5）若实验中氧化铜还没有充分反应就停止加热，则铜的相对原子质量        （填偏大、偏小、不变）

13、根据气体的实验室制取方法和氢气的性质回答下列问题．

（1）若用启普发生器制取氢气，则制取气体的原料可选用．

a、稀硫酸与锌粒      b、水（通电）     c、稀硫酸与铜片     d、稀盐酸与铁粉

（2）现要组装一套可以控制氢气产生速率的装置，请在下图中选择合适的仪器；（填编号）．

（3）利用氢气还原氧化铜时，先，再加热；实验结束时，先，等试管冷却后，再停止通氢气．

（4）点燃不纯的氢气可能会发生爆炸，为了防止意外，可连接一个安全装置．下图的装置能起到此作用的是．

14、下图是实验室制取氧气、氢气、二氧化碳以及氢气还原氧化铜的实验装置图（仪器代号为A-F），可选择的药品有氯酸钾、二氧化锰、氧化铜、锌、大理石、稀盐酸、稀硫酸。

请回答下列问题：

（1）图中有标号的仪器的名称：

①___________,④__________。

（2）将装置A与F连接，可用于制取__________，反应的化学方程式为_____________________。

（3）实验室制备CO2时应选用_______装置，反应的化学方程式为___________________________。

（4）制备氢气并用氢气还原氧化铜，可选择装置B和______，B装置中仪器②的下端必须插到__________，原因是_______________________________。

实验结束时，应先________，待_____________后再____________，以防止____________________。

（5）能否用装置C完成CO还原CuO的实验？

为什么？

______________________________________

_________________________________________________________________________________。

15、利用干燥而纯净的氢气还原灼热氧化铜的实验测定水的质量组成，其装置如下图所示．

完全反应后其实验测定的数据如下表所列．

实验前

实验后

（氧化铜+玻璃管）的质量/g

75.6

69.2

（氯化钙+U型管）的质量/g

110.8

118.0

试回答：

（1）装置正确的连接顺序（自左向右）是（填字母）．

（2）装置B的作用是，装置E的作用是．

（3）根据实验数据填空（每空均须列出算式并得出结果）：

生成水的质量为，生成水中氧元素的质量为，生成水中氢元素的质量为，水中氢、氧两元素的质量比为

16、以下是小阳同学制取氢气的实验过程，请根据题意回答以下问题．

（1）如果他用锌粒和浓盐酸来制取氢气，可以选择（填序号）做发生装置，装置②的主要仪器有分液漏斗、带导管的双孔胶塞和（填仪器名称）．

（2）将一定质量的浓盐酸盛于烧杯中，敞口放置在实验室安全之处．

①浓盐酸的质量和放置天数关系的曲线（见图）正确的是（填写“甲”或“乙”）．

②随着放置天数的增加，浓盐酸的质量发生变化的主要原因是．

（3）上述制得的氢气含有少量的水蒸气和HCl气体，若要得到干燥、纯净的氢气，需要通过③和④装置，则装置按导管字母连接的顺序是：

发生

装置→→→→→收集装置（填字母）．

（4）图中的⑤装置是一个用排空气法收集氢气的装置，请你判断气体应

由进入（填字母）．

（5）如图为某种“微型”实验装置．如果G处装稀盐酸，

H处放少量铁屑，则加热处的现象为；用微型

仪器进行实验，除试剂用量极少以外，还可能具有的优点是（写一点即可）．

氢气的性质与制备

1、下面实验室制取氢气并验证氢气性质的实验装置，回答下列问题：

（1）实验室制取氢气的化学反应方程式为

，反应类型是

（2）B装置的作用是

，不能取消B装置的原因是

（3）C装置盛放氧化铜的玻璃管中的现象是．

（4）C装置的一个显著优点是．

（5）实验开始时，应先通入氢气一会儿，然后再加热，这样操作的目的是．实验结束时的正确操作是．

（6）该装置可验证氢气的性和性．

1、Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑置换反应2、干燥氢气排除氢气中混有的水蒸气对氢气还原氧化铜产物水确定的干扰3、黑色氧化铜变成红色管内壁上有水雾出现4、充分利用未反应完的氢气燃烧放出的热量5、赶尽管内的空气，避免爆炸隐患先停止加热，后停止通入氢气6、还原可燃

2、学完氢气的制法和性质后，同学们想验证氢气的还原性。

化学老师为大家准备的药品有：

碱式碳酸铜、锌粒、稀硫酸，同时提供了如图所示的仪器：

　　根据老师提供的仪器与药品，某组同学设计了如下实验方案，请你帮助他们完成此方案。

（1）在实验方案的空白中填写实验现象________________________。

（2）写出反应Ⅱ的化学方程式：

__________________________________。

　　（3）进行反应Ⅲ的实验，开始时应先___________，过一会儿再_______________。

（4）完成反应Ⅱ与反应Ⅲ的实验应选用的仪器有（填仪器序号，要求仪器不能重复使用）____________。

3、目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如右图所示：

（1）这是一种最理想的氢能源能源循环体系，类似于绿色植物的光合作用

（2）太阳能和水是用之不竭的而且价格低廉，急需科学家研究的是

（3）实验室里下图中的几种仪器装置都可以制得氢气，其中：

①使发生或停止发生氢气操作均比较方便的装置是（写编号），能够充灌升空的小氢气球的装置是

②在D装置中a中的液体应是；b中的液体应是，其作用是

。

③使D装置发生氢气的操作顺序是

。

1、光合作用2、寻找合适的光分解催化剂①CDAD②稀盐酸或稀硫酸；水或氢氧化钠溶液；除去氢气中可能混入的酸滴或酸雾③打开①②③再由④处通入少量N2使稀硫酸流入装锌的瓶中，再立即关闭①

4、某化学兴趣小组的同学准备用氢气燃烧法测定空气中氧气的体积分数。

设计的实验装置如下图：

⑴写出仪器名称：

A       ，D       。

⑵甲中反应的化学方程式为           。

⑶实验时先检验氢气纯度，然后关闭开关C，打开开关B，点燃氢气并迅速插入乙装置中，直至火焰刚好熄灭时关闭B，冷却至室温后，下一步操作是      ，在乙中观察到的实验现象是                   ，即达到实验目的。

⑷若将上图中的甲装置撤去，用CO气体代替氢气进行上述实验，实验能否达到同样目的?

     （填“能”或“不能”）。

若能，说明理由；若不能，应如何改进?

       。

⑴长颈漏斗  烧杯 ⑵Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑  ⑶打开开关c 丙中的水倒流入乙瓶  进入水的体积约占乙瓶容积的1/5 ⑷不能  实验前在乙瓶内壁先附着一层浓NaOH溶液

5、兴趣同学为制备纯净干燥的氢气，准备了下图所示的A.B.C三种装置。

其中A装置最大的特点是可以随时使反应发生或停止。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为                           ；

（2）关闭弹簧夹时，A内的反应随即停止是因为                  ；

（3）装置B的作用是            ；装置C的作用是            ；

（4）为制备纯净干燥的氢气，A.B.C三种装置的连接顺序为          →         →         。

 （填字母序号）

（1）Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑

（2）反应产生的氢气，使试管A内压强增大，盐酸盐酸被压进长颈漏斗与与锌粒脱离接触，反应即自行停止。

（3）除去氢气中混有的氯化氢气体；除去氢气中混有的水蒸汽

（4）A→B→C

6、下图Ⅰ是实验室“制取氢气并还原氧化铜实验”的简易装置，其中玻璃制（或铜制）燃烧匙可以在试管M中上下移动，虚线框中的装置需从图Ⅱ中选取。

图Ⅱ中的细铜丝一端绕成螺旋状，先在酒精灯上加热，变黑后再迅速地伸到制得的氢气中。

请回答下列问题：

（1）在图Ⅰ中，实验室制取氢气时，可选用的试剂是         （填序号）。

A．氯酸钾和二氧化锰   B．锌片和稀硫酸  

C．空气  D．高锰酸钾

该反应的化学方程式为                                                     。

（2）在图Ⅰ的虚线框中，应选用图Ⅱ中的       （填“A”或“B”）装置；原因是                                                                         发生反应的化学方程式为                                              。

（3）上述制氢气的方法与锌粒直接加入试管中相比，其主要优点是                                               。

（1）B；Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑。

（2）B；氢气的密度比空气的密度小。

   CuO+H2

Cu+H2O   

（3）可以随时控制制取氢气反应的发生与停止或便于控制反应的进程（或随开随停）。

7、化工厂生产盐酸的主要过程如图甲所示。

（1）其中关键的一步为（如图乙所示）氯气和氢气在燃烧管口燃烧，生成HCl。

氯气有毒，因此，通入气体的合理方式是：

A处通入____，B处通入___，同时，应采取的措施是____。

（2）合成盐酸厂要求合成气中HCl的体积分数大于97%，试用最简便的方法进行分析合成气的组成是否符合要求：

____。

（1）H2；Cl2；先通氢气点燃，再通Cl2或氢气过量，使氯气完全参加反应

（2）可用容积为100mL有刻度的容器收集满HCl气体。

置于水中，水升至97mL以上即认为符合要求

8、下图是某同学设计的一个可燃性气体安全点燃装置。

烧杯中装有水，烧杯内放置的无底玻璃瓶有三个开口，中间开口装有倒扣的漏斗，右边的开口装有导气管，左边开口敞开。

下列对此装置的评价和使用错误的是（）B

A.未经验纯的气体通过此装置点燃不会引起导管内的气体爆炸

B.要达到安全点燃效果，烧杯内的水可以不淹没倒置漏斗的边缘

C.此装置适用于难溶于水的可燃性气体点燃

D.导管中气体不能爆炸是因为导管内的气体与燃着的气体不能直接接触

9、某化学活动小组测定氢气和空气混合气体的爆炸范围，进行实验如下：

取10支大试管，依次盛水90%（体积分数）、80%……再用排水集气法收集氢气，而后分别把试管口向下移近酒精灯火焰，实验结果如下

请完成下列问题：

（1）混合气体爆炸范围，氢气的体积分数为__________。

（2）由上述实验结果评价：

“用向下排空气法收集氢气，保持试管倒置，如果只发生轻轻的‘噗’声，表示收集的氢气已纯”的说法其真正含义是_________________________________。

（3）近年来煤矿瓦斯（主要是甲烷气体）爆炸事故频发。

你认为采取哪些措施可以预防瓦斯爆炸事故？

（答出两条）。

（1）氢气在空气中的爆炸极限约为10%—70%

（2）此时，氢气的体积分数已超出了爆炸上限，可以安全地点燃。

（3）经常通风、及时检测甲烷的浓度、避免明火等。

10、已知CuO和H2在灼热的条件下反应生成铜和水，且知水中只含氢、氧两种元素。

下图是用H2还原CuO的实验测定水的组成的装置（碱石灰为CaO和NaOH的混合物）。

所得结果为：

实验前

实验后

CuO+玻璃管

65.6g

59.2g

碱石灰+U型管

100.8g

108.0g

（1）若水的分子具有最简组成，请根据上述实验数据确定水的化学式。

（2）请根据下列假设条件判断有关实验结果（两种假设不可能同时存在）：

①若H2中混有少量的CO气体而误用纯H2处理实验数据，则所测定的数据中，氧元素的质量，氢元素的质量（填“偏大”或“偏小”或“准确”）

②若部分水蒸气在玻璃管右端冷凝而没被碱石灰吸收，则所测定的水的分子组成中，氧元素的含量，氢元素的含量（填“偏高”或“偏低”或“准确”）

（1）H2O

（2）①准确偏小②偏低偏高

11、图甲是改进的电解水的实验装置示意图，图乙是某课本中的电解水的实验装置示意图，请据图回答下列问题：

（1）写出电解水的文字表达：

________；    

（2）用玻璃三通管将图甲装置电解水时产生的气体混合在一起，点燃用该混合气吹出的肥皂泡时出现的实验现象是：

____                          ；    

（3）图甲实骏装置的优点是：

____                              ；

（4）与图乙装置相比，用图甲装的不足之处是：

                                                 。

（1）水

氢气+氧气  

（2）产生剧烈爆鸣声  

（3）仪器和装置都用生活中废旧物品制成，体现了环保与节约资源的理念  

（4）硬质塑料管没有刻度，无法测量两种气体的体积比

12。

下图是用于干燥纯净的氢气还原氧化铜来测定铜的相对原子质量的实验装置。

（1）指出图中的一个错误                 。

（2）实验中进行如下操作：

①加热 ②通入氢气 ③停止通氢气 ④停止加热，则正确的操作顺序应该是（填序号）           。

（3）实验中可观察到的现象是                      。

（4）若实验数据如下：

氧化铜质量：

Ag；生成铜的质量：

Bg。

 已知氧的相对原子质量为16，则铜的相对原子质量可表示为       ，反应中生成水的质量可表示为         。

（5）若实验中氧化铜还没有充分反应就停止加热，则铜的相对原子质量        （填偏大、偏小、不变）

1—3小题每空1分（略），4—5小题，每空2分。

4.

，

（A－B）。

5.偏大。

13、根据气体的实验室制取方法和氢气的性质回答下列问题．

（1）若用启普发生器制取氢气，则制取气体的原料可选用．

a、稀硫酸与锌粒      b、水（通电）     c、稀硫酸与铜片     d、稀盐酸与铁粉

（2）现要组装一套可以控制氢气产生速率的装置，请在下图中选择合适的仪器；（