化学科粤版九上提升练：5.1 洁净的燃料——氢气（含解析）

5.1 洁净的燃料——氢气
一、选择题
1.氢气不同于其他气体的最显著特点是（ ）
A.密度最小
B.可燃性
C.还原性
D.难溶于水
2.有关纯净的氢气在空气中燃烧的现象的描述中不正确的是（ ）
A.安静燃烧产生淡蓝色火焰
B.燃烧产物是水
C.用手接触烧杯外壁发烫
D.在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁凝结有水雾
3.氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是（ ）
A.氢气与空气的混合物遇明火可能会发生爆炸
B.点燃氢气前一定要验纯
C.氢气验纯时，若听到声音，说明氢气不纯
D.若验纯时听到尖锐的爆鸣声，要用原试管再收集
4.下列选项中属于检验氢气纯度操作的是（ ）
A.
B.
C.
D.
二、填空题
5.氢气在空气中燃烧时，产生________色火焰，该反应的化学方程式是________。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其________。
三、实验探究题
6.氢气作为新能源的优点有________（写一点），低成本制取氢气是目前研究的热点。利用铁酸锌（ZnFe2O4）循环制氢的反应可表示为：①6ZnFe2O46ZnO+4Fe3O4+O2↑；
②3ZnO+2Fe3O4+H2O3ZnFe2O4+H2↑。
（1）该循环制氢的过程中需要不断补充的物质是________（填化学式）。
（2）你认为该循环法制氢的不足之处是________。
7.氢能源的开发利用仍面临诸多挑战。
【来源】化石资源制氢是目前最为成熟的。水煤气变换反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2。在不同温度下，多种催化剂对CO转化率的影响如图。
【利用】氢化钠（NaH）是由钠离子和氢离子构成的固体。将氢气转化为固体氢化物（如氢化钠），是氢能源利用的重要研究方向之一。
（1）氢气是最清洁的能源，是因为________。
（2）在反应前后，催化剂的质量是（填“变大”“不变”或“变小”）________的。催化剂为2%Au/α-MoC时，CO转化率和温度的关系是：在其他条件相同时，_______________________________________________________________。
（3）氢化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，其反应的化学方程式为________。试说明：将氢气转化为固体氢化物（如氢化钠），对推广氢能源的作用：________。
8.实验探究氢气遇到氧气发生爆炸的条件。
（1）甲装置中仪器A的名称是________；在实验室中利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，发生反应的化学方程式是________；常温下，利用锌粒和稀硫酸制取氢气，可以利用图示中的________（填“甲”或“乙”）装置。
（2）利用丙装置可将氢气、氧气混合并收集起来，可以观察________数量，通过活塞控制两种气体的比例关系，利用一次性保鲜袋收集混合气体，然后直接点燃保鲜袋。
（3）实验共四次，实验数据及现象记录如下表：
第一次 第二次 第三次 第四次
氢气与氧气的体积比 1:2 1:4 1:19 1:29
氢气的体积分数 33% 20% 5% 3.3%
点燃后现象 爆炸 爆炸 爆炸 保鲜袋燃烧，没有爆炸
由此可见氢气与氧气混合发生爆炸，除要达到燃烧的三个条件外，还和________有关。
参考答案
一、选择题
1.答案：A
解析：气体中氢气的密度最小，明显小于其他气体的密度。
2.答案：B
解析：燃烧产物是水，是实验结论而不是实验现象。
3.答案：C
解析：氢气与空气的混合物若达到爆炸极限，遇明火会引发爆炸；点燃氢气前一定要验纯；氢气验纯时若听到轻微“噗”的声音，说明氢气已纯净；若验纯时听到尖锐的爆鸣声，要用大拇指按住试管口一会儿，使试管内氢气燃烧的火焰熄灭后，再收集。
4.答案：C
解析：检验氢气纯度的方法：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，移近酒精灯火焰，再移开拇指点火。
二、填空题
5.答案：淡蓝 2H2+O22H2O 纯度
解析：可燃性气体在点燃前要验纯。
三、实验探究题
6.答案：燃烧产物为水，无污染（合理即可）
（1）H2O
（2）所需温度高，消耗能源多
解析：氢气的燃烧热值高；燃烧产物只有水，不会对环境造成污染。（1）由化学反应的过程可知，该循环制氢中不断消耗的物质是水；（2）题述循环法制氢的不足之处是需要不断加热，所需温度高，消耗能源多等。
7.答案：（1）燃烧产物只有水，不会对环境造成任何污染
（2）不变 温度范围在75℃-400℃之间，CO转化率随温度的升高先上升再下降
（3）NaH+H2O=NaOH+H2↑ 便于储存，运输更方便、更安全
解析：（2）在化学反应中，催化剂能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变。（3）氢化钠（NaH）与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑。将氢气转化为固体氢化物更便于储存，运输更方便、更安全。
8.答案（1）长颈漏斗 2KClO32KC1+3O2↑ 甲
（2）气泡
（3）氢气的体积分数（或氢气与氧气的体积比）
解析：（1）仪器A为长颈漏斗；氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气；锌和稀硫酸在常温下接触即可产生氢气，因此发生装置可选甲。 （2）氢气和氧气通入水中会观察到有气泡产生，通过气泡数量可以确定两者体积的比例关系。（3）氢气的体积分数不同，现象不同，说明爆炸与氢气的体积分数有关。
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