第五章燃料5.1洁净的燃料——氢气课后习题科粤版（2012）初中化学九年级上册（含解析）

第五章燃料5.1洁净的燃料——氢气课后习题科粤版（2012）初中化学九年级上册
一、单选题（共12题）
1．危险化学品泄漏或爆炸事件常给我们敲响安全警钟，操作不当就会存在安全隐患。下列做法错误的是
A．点燃氢气前先验纯 B．发现室内燃气泄漏，应立即打开排气扇通气
C．矿井作业要注意通风 D．油库、面粉厂、纺织厂等场所要严禁烟火
2．下列物质中，点燃或加热条件下不能跟氧气发生反应的是
A．Fe B．H2 C．CO D．N2
3．下列对实验现象的描述不正确的是
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
C．蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水
D．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
4．对物质燃烧的现象，描述正确的是（　　）
A．碳在氧气中燃烧发出白光
B．氢气在空气中燃烧发出蓝光
C．磷在空气中燃烧产生白色烟雾
D．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
5．下列有关氢气的说法,你认为不正确的是(　　)
A．氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体
B．氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰
C．氢气和液氢的化学性质不同
D．点燃用排水法收集的一试管氢气，若发出尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯
6．下到实验中，现象正确且可得到相应结论的是
实验操作 现象 结论
A 把硫在空中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶中 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 说明硫在空气中燃烧生成SO2，在氧气中燃烧生成SO3
B 将装有某气体的试管管口靠近酒精灯火焰、点燃 产生爆鸣声 说明该气体是氢气和氧气的混合气体
C 向等量的硬水和软水中分别加入等量的肥皂水，振荡 软水中泡沫多，浮渣多；硬水中泡沫少，浮渣少 说明可用肥皂水来区分软、硬水
D 将燃着的木条分别伸入空气样品和人体呼出的气体样品中检验 空气中木条继续燃烧至逐渐熄灭；呼出气体中的木条立即熄灭 说明两种样品中氧气含量不同
A．A B．B C．C D．D
7．物质的用途与性质对应关系不合理的是（ ）
A．氢气做燃料—可燃性
B．稀有气体做霓虹灯—通电时能发光
C．氧气用于航天火箭发射—可燃性
D．氦气用于探空气球—密度比空气的小
8．我国化学家研究出一种新型催化剂，在太阳光照射下实现了水的高效分解，该反应过程的微观示意图如下，下列说法不正确的是
A．表示的物质是由氢元素和氧元素组成
B．反应Ⅰ的化学反应方程式为
C．反应Ⅱ中反应前后原子的种类和数目均改变
D．该成果对氢能源的推广应用有重要的实践意义
9．下列实验中，根据实验现象可得到相应结论的是（ ）
实验操作 现象 结论
A 称量铜粉在空气中加热前后的质量 加热后的质量比原来铜粉的质量大 该化学反应不遵守质量守恒定律
B 用姆指堵住收集了CH4的试管口，靠近火焰，移开拇指点火 发出尖锐爆鸣声 试管中CH4不纯
C 在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中 铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成氧化铁
D 点燃某无色气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯 烧杯内壁有水珠 该无色气体为氢气
A．A B．B C．C D．D
10．下列实验现象描述正确的是（　　）
A．氢气在空气中燃烧，生成水
B．铁在氧气里点燃后剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．无色的酚酞试液滴入无色的氢氧化钠溶液中，酚酞变蓝
D．将氧化铜粉末与稀硫酸混合加热，黑色粉末消失，溶液由无色变成红色
11．含有CO和H2的混合气体，其分子总数为n，当它们完全燃烧时，需要氧气的分子数为
A．0.5n B．n C．2n D．不能确定
12．某气体 X 中可能含有 H2、CO、CO2、水蒸气中的一种或几种。把 X 通入盛有过量灼热的 CuO 的试管中（已排尽空气），充分反应后，管内物质质量减少1.6 g。将反应后的气体全部通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到 10 g 白色沉淀。则气体的组成不可能是
A．CO B．CO、H2、H2O C．H2、CO2 D．CO、CO2、H2、H2O
二、综合题（共4题）
13．水是宝贵的自然资源,对人类生活和工农业生产都具有重要意义。
Ⅰ.自来水厂净水过程的主要操作流程如图1:
(1)操作X的名称是___________,试剂A的名称是___________。
(2)④杀菌消毒属于___________变化(填“物理”或“化学”)。
Ⅱ.根据图2所示的转化关系回答下列问题。已知B、D在常温下为液体,且B、D两种物质的组成元素相同,C是最轻的气体(其中“﹣”表示反应关系,“→”表示转化关系)。
(3)写出下列物质的化学式:A___________。
(4)写出A与C反应的文字表达式:___________。
(5)D→B反应的基本类型是___________。
Ⅲ（拓展延伸）同学们查阅资料后还知道了使水分解的另一种方法:光解水法。我国科学家已研究出在太阳能和新型高效光催化剂作用下,促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观示意图如图3:(“”表示氢原子,“”表示氧原子,“”表示催化剂)
(6)根据图3写出在太阳能和新型高效光催化剂作用下,促进水分解制取氢气的文字表达式___________,下列选项表示水分解的微观过程顺序正确的是___________。
A①④⑤②③
B①④②③⑤
C①④②⑤③
14．焦炭(主要成分是碳单质，杂质不与水反应) 与水蒸气在高温条件下反应，能产 生一种俗称为水煤气的气体燃料，可能还有 H2、CO、CO2。某小组同学设计了如下实验装 置并进行实验。实验后发现 A 装置中溶液变浑浊,D 中的固体由黑色变红色，E 中的固体由 白色变蓝色,G 装置中有水流入烧杯。（已知无水硫酸铜水蒸气变蓝, 碱石灰能吸收二氧化 碳和水蒸气,浓硫酸能吸收水蒸气）
在反应前后对 D、E 装置进行了质量的测量(各步反应均完全)，测量结果如下表：
装置及药品 反应前 反应后
D装置中玻璃管与固体的总质量 223.3g 215.0g
E装置中 U 型管与固体的总质量 260.0g 267.2g
请分析回答下列问题:
（1）水煤气中一定含有 CO2的理由是_______________（用化学方程式表示）。
（2）一定能证明水煤气中有氢气存在的实验现象是______________。
（3）G 装置的作用：①“抽气”；②______________________。
（4）该小组同学通过数据分析，证明水煤气中存在 CO 气体, 请利用上表中的原始数据, 列出数据分析过程(只列式不计算)。__________________。
（5）同学们发现，不通过测量反应前后装置的质量，也可方便的证明 CO 气体的存在。只需增加一个上图中的装置______________（填装置序号）来代替装置 F。
15．某研究小组利用锌粒与稀硫酸制取氢气，现有如下装置：
（1）写出上述装置图中标号仪器的名称 ①_____，②_____。
（2）锌粒与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为_____，可选择的发生装置和收集装置分别是_____（填序号，下同）和_____。
16．根据下列装置回答有关问题。
①写出仪器名称：I.____；II.____。
②比较 A、B 装置，B 装置的优点____。
③实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，可选用的发生装置是____。用 E 装置收集 满氢气后，在____ （选填“水下”或“水上”）用玻璃片盖住集气瓶口。若用 F 装 置收集氢气，气体应从____ （选填 “a”或“b”）处通入。
参考答案
1．B
【详解】
A、点燃氢气，提前验纯，以防止发生爆炸，故A正确；
B、燃气泄漏，打开排气扇通气会产生电火花，可能发生爆炸，故B不正确；
C、矿井作业，注意通风，能防止发生爆炸，故C正确；
D、油库重地面粉厂、纺织厂等，严禁烟火能防止发生燃烧、爆炸，故D正确。
故选B。
2．D
【详解】
A、Fe点燃条件下能跟氧气反应生成四氧化三铁，不符合题意；
B、H2点燃条件下能跟氧气反应生成水，不符合题意；
C、CO点燃条件下能跟氧气反应生成二氧化碳，不符合题意；
D、N2的化学性质稳定，点燃或加热条件下不能跟氧气发生反应，符合题意。故选D。
3．C
【详解】
A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，正确；
B、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，正确；
C、描述实验现象不能出现生成物的名称，蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，是实验结论，故错误；
D、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，正确；
故选：C。
4．A
【详解】
A、碳在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法正确。
B、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，故选项说法错误。
C、磷在空气中燃烧产生白烟，故选项说法错误。
D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。
故选：A。
5．C
【详解】
A、氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体，说法正确，不符合题意；
B、氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，说法正确，不符合题意；
C、氢气和液氢都是由氢分子组成，属于同种物质，化学性质相同，符合题意；
D、氢气具有可燃性，混有一定量空气或氧气时，遇明火会发生爆炸，故点燃氢气时，发出尖锐的爆鸣声，表明气体不纯，说法正确，不符合题意。
故选C。
6．D
【详解】
A、把硫在空气中点燃，再伸进充满氧气的集气瓶中，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，但是硫在空气和氧气中都燃烧生成二氧化硫，结论不正确，不符合题意；
B、将装有某气体的试管管口靠近酒精灯火焰、点燃，发出爆鸣声，只能说明该可燃性气体不纯，不能说明该气体是氢气和氧气的混合气体，不符合题意；
C、向等量的硬水和软水中分别加入等量的肥皂水，振荡，肥皂水在软水中泡沫多，浮渣少，在硬水中浮渣多，泡沫少，现象描述错误，不符合题意；
D、将燃着的木条分别伸入空气样品和人体呼出的气体样品中检验，空气中木条继续燃烧至逐渐熄灭；呼出气体中的木条立即熄灭，氧气具有助燃性，呼出的气体中木条立即熄灭，说明氧气含量很少，可以说明两种样品中氧气含量不同，符合题意。
故选D。
7．C
【详解】
A、氢气做燃料，利用氢气可燃性，A正确。
B、稀有气体通电时能发光，可用作做霓虹灯，B正确。
C、氧气具有助燃性，用于航天火箭发射，C错误。
D、氦气密度比空气的小，用于探空气球，D正确。
故选：C。
8．C
【详解】
A、由图可知，表示水，水由氢元素和氧元素组成，故选项正确；
B、反应I 为水在催化剂的作用下分解生成了过氧化氢和氢气，反应的化学方程式为2H2OH2O2+H2↑，故选项正确；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子种类和数目均不变，故选项不正确；
D、该成果水在催化剂作用下生成了氢气，对氢能源的推广应用有重要的实践意义，故选项正确。
故选C。
9．B
【详解】
A、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，生成氧化铜的质量等于参加反应的铜与氧气的质量和，所以加热后的质量比原来铜粉的质量大，选项错误；
B、甲烷是一种可燃性气体，与空气或氧气混合或遇到明火易发生爆炸，所以用姆指堵住收集了CH4的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，发出尖锐爆鸣声，说明甲烷中混有空气或氧气，证明试管中CH4不纯，选项正确；
C、铁丝在氧气中燃烧生成的黑色固体是四氧化三铁，不是氧化铁，氧化铁是一种红色粉末，选项错误；
D、点燃后生成水，由质量守恒定律可知，该气体中含有氢元素，但该气体不一定是氢气，选项错误，故选B。
10．B
【详解】
A、氢气在空气中燃烧，生成水，属于结论，不属于现象，A错。
B、铁在氧气里点燃后剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，B正确。
C、无色的酚酞试液滴入无色的氢氧化钠溶液中，酚酞变红，C错。
D、将氧化铜粉末与稀硫酸混合加热生成硫酸铜和水，黑色粉末消失，溶液由无色变成蓝色，D错。
故选：B。
11．A
【详解】
根据和，燃烧时一氧化碳分子与氧分子、氢分子和氧分子的个数比都是：2∶1，因此当CO和H2的混合气体分子总数为n时，它们完全燃烧需要氧气的分子数为：0.5n。故选A。
12．B
【详解】
由质量守恒定律可知，将反应后的气体全部通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到10g白色沉淀，说明通过过量灼热的CuO的试管后二氧化碳的质量为4.4g，所以气体X是一氧化碳，则试管内物质减少的质量恰好与题目中给出的数据相等，由此推知气体的成分可能是一氧化碳或氢气和二氧化碳或一氧化碳、二氧化碳、氢气和水或氢气、二氧化碳和一氧化碳，而不可能是一氧化碳、氢气和水，因为若氢气和一氧化碳共同还原氧化铜，使管内物质质量减少1.6g，那么生成的二氧化碳的质量将小于4.4g，通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量一定小于10g。
故选B。
13．过滤 活性炭 化学 O2 氢气+氧气水 分解反应 水氢气+氧气 C
【详解】
Ⅰ、(1)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作X的名称是过滤，活性炭具有吸附性,试剂A的名称是活性炭；
(2)有新物质生成的变化属于化学变化，所以④杀菌消毒使细菌蛋白质变性，生成新物质，属于化学变化；
Ⅱ、（3）B、D在常温下为液体,且B、D两种物质的组成元素相同，C是最轻的气体，所以C是氢气，氢气和B可以相互转化,所以B是水，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，所以D是过氧化氢溶液，A是氧气,经过验证,推导正确,所以A是O2;
(4)A与C的反应是氢气和氧气在点燃的条件下生成水，文字表达式为：。
(5)D→B的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，基本类型是分解反应；
Ⅲ、（6）实验的过程可知,水分子先被催化剂吸附,然后水分子分解生成氢原子、氧原子，氢原子结合成氢分子，氧原子结合成氧分子。在太阳能和新型高效光催化剂作用下，促进水分解制取氢气的文字表达式为：水氢气+氧气；水分解的微观过程顺序正确的是①④②⑤③，故选：C。
14．CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O E中白色固体变蓝,D 中黑色固体变红 收集尾气，防止污染空气 D 装置减重 m1=223.3g-215.0g；E 装置增重 m2=267.2g-260.0g；m1×16>m2×18,在H2以外的其他还原剂，因此一定存在CO还原氧化铜,所以存 A
【解析】
（1）将混合气体通入澄清石灰水后有浑浊现象，说明一定有二氧化碳气体，反应方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
（2）如混合气体中有氢气的话，D装置中氧化铜与氢气反应，生成水，故E装置中变为蓝色，故一定能证明水煤气中有氢气存在的实验现象是E中白色固体变蓝,D 中黑色固体变红；
（3）水煤气中可能有一氧化碳，故反应的尾气中可能含有一氧化碳，一氧化碳是有毒的气体，故G装置可以收集尾气，防止污染空气；
（4）D 装置减重 m1=223.3g-215.0g=8.3g；E 装置增重 m2= 267.2g-260.0g=7.2g，说明D装置中被夺走的氧元素的质量为8.3g，而E装置中生成水的质量只有7.2g，说明D装置中的氧元素还被其他的还原剂夺取，故一定含有一氧化碳；
（5）可以用A装置来替换F装置，如A装置中变浑浊的话，则一定有一氧化碳；
15．酒精灯 锥形瓶 B C（或E）
【详解】
（1）由图可知，仪器①的名称为酒精灯，仪器②的名称为锥形瓶。
（2）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为。因为该反应不需要加热，故发生装置可以选择B。因为氢气的密度比空气小且不易溶于水，故可以用向下排空气法或者排水集气法收集氢气，故收集装置可以选择C（或E）。
16．长颈漏斗 水槽 随开随用，随关随停 A、B 水下 b
【解析】
本题主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
①仪器I名称是：长颈漏斗；II.是水槽；
②比较 A、B 装置，B 装置的优点是随开随用，随关随停；
③实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气，属于固—液常温型，可选用的发生装置是A或B；用 E 装置收集 满氢气后，为了防止氢气的逸出，在水下用玻璃片盖住集气瓶口。氢气的密度小于空气，若用 F 装 置收集氢气，气体应从b处通入。