《氢气的制取和检验》九上化学专项复习
一、夯实基础
1．（现代科技成果）对下列物质的应用相关表述正确的是
A.实验室用镁带和稀硫酸制取氢气 B.航空发动机用的合金材料熔点低，强度大 C.用铁镍形状记忆合金制天线 D.用钛合金来制造人造骨
A．A B．B C．C D．D
2．（2024·涪城模拟）如图是锌元素在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图，下列说法正确的是 ( )
A．Zn2+的最外层电子数为18
B．锌元素属于人体必须的微量元素，摄入越多越好
C．锌元素的相对原子质量为65.38g
D．实验室常用锌和浓盐酸反应制取氢气
3．（2024九上·丰南期末） 用于实验室制氢气的金属是（ ）
A．铁 B．镁 C．铜 D．锌
4．（2024八下·东营月考）厄尔尼诺现象产生的原因之一是空气中二氧化碳含量的剧增，为减缓此现象，人们选用的最理想的燃料是
A．一氧化碳 B．木炭 C．无烟煤 D．氢气
5．（2024·印江模拟）下列有关生活，环境、能源、资源问题的说法错误的是（ ）
A．氢气是21世纪的理想能源
B．“温室效应”主要是由二氧化碳等气体引起的
C．用压缩天然气代替汽油作为汽车燃料，可减少对空气的污染
D．加速石油，煤炭的开采，快速提高人类的生活质量
6．（2024九上·伊通期末）下列物质的性质与其用途没有对应关系的是（ ）
A．氮气性质稳定，可用于制造氮肥
B．稀有气体通电发光，可作电光源
C．活性炭具有吸附性，可除冰箱异味
D．氢气具有可燃性，可用作清洁燃料
7．（2024九上·湛江期末）我国“十三五”期间能源消费结构占比如图。下列说法不正确的是
A．石油、天然气是不可再生能源，非化石能源有风能、太阳能等
B．煤炭消费占比下降，能源消费结构向清洁低碳转变
C．煤炭燃烧产生的CO2会造成酸雨，对环境影响大
D．氢气是清洁的高能燃料，液氢已被应用于航天等领域
8．小华通过微信公众号“胜哥课程”明白了化学与人类的生活密切相关，请用所学的化学知识回答下列问题：
（1）明矾常用于净水，其作用是 。
（2）食品包装内填充氮气可延长食品保质期，是因为 。
（3）气体比液体容易压缩，从微观角度解释，主要是因为 。
（4）和都是含氢元素的氧化物，因为 不同，所以它们的化学性质不同。
（5）氢气被称为最清洁的能源，是因为 。用化学方程式表示
二、能力发展
9．（2024九上·东莞期末）根据如图，下列有关气体的实验室制取的说法正确的是
A．选择甲装置制取O2，试管内物质为氯酸钾与二氧化锰
B．选择乙装置制取H2，锥形瓶内的Y为铜粒
C．选择乙装置制取CO2，长颈漏斗中的X为稀盐酸
D．选择丙装置用排水法收集O2，气体从a进入集气瓶
10．（2024八上·北林期末）下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ）
A．碳在盛有足量氧气的密闭集气瓶内燃烧
B．水电解
C．加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气
D．等质量的两份过氧化氢溶液分解
11．小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了《氢气的制取》科学视频，对相关知识有了深刻的理解。在制取氢气（ ）的实验中，下列操作正确的是（ ）
A．检查气密性 B．加入锌粒
C．加入稀硫酸 D．收集氢气
12．（2023九上·无锡月考）小明同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置 (a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花。垂直固定装璃管的装置未画出)来探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验装置的叙述不正确的是（ ）
A．d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色
B．通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量
C．该装置的左半部也可用于制取氢气
D．利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体可为稀硫酸
13．（2024·重庆市）“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
14．（2024·湖南）航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化，体现了“合”与“分”的思想。
（1）“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力，该反应的微观示意图如下：
①该化学反应的基本类型是 反应。
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是 （写一条即可）。
（2）“分”的思想
航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得，该反应的化学方程式是
（3）“合”与“分”的思想
通过以上事实，证明了水是由 组成。
15．（2024·怀化模拟）走向深空，探索宇宙奥秘
（1）空间站宇航员呼吸的氧气可以通过电解水得到，该反应的化学方程式是 。
（2）神舟十六号火箭采用液氢为燃料，实验室可以利用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，该反应的化学方程式是 。
（3）太空垃圾包括航天器碎片、被遗弃的火箭等，对其他在轨运行的航天器构成威胁。科学家们正在研究向太空发射航天器，用大网捕捉较大碎片，只留下细小碎片，这一操作相当于化学实验操作中的 。
16．（2024九上·惠东月考）基础实验题
在化学实验室里，利用下图实验装置制取有关气体。
（1）图中仪器a的名称是 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是 （填序号），但小雨同学发现该装置试管口还缺少了 ·用E装置收集气体时，当导管口有 气泡产生时，才开始收集。上述反应的化学方程式是 。
（3）B、C装置均可用作制取氧气的发生装置，C装置与B装置相比，其突出优点是 ，若选择H装置采用排空气法收集氧气，验满的方法是 。
（4）实验室用锌粒（固体）和稀硫酸（液体）制取氢气，应选择的发生装置是 （填字母序号）。E、G装置可用来收集氢气，据此写出氢气的一点物理性质 （写出其中一点即可）。
17．（2023·深圳模拟）化学是一门以实验为基础的科学。如图是实验室常用的部分实验装置图。
（1）写出仪器的名称 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ；实验后要回收二氧化锰，需要对剩余物进行分离、提纯，其中在操作中，玻璃棒的作用是 。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为 ；若要控制反应速率，应选择的发生装置是 填序号，想要得到干燥的氢气可以让气体先通过如图装置，该装置内装的试剂是 。
三、挑战突破
18．（2023九上·苏州期中）某化学兴趣小组在参加实验创新大赛时设计了以下实验，下列说法不正确的是（ ）
A B C D
用棒棒冰塑料袋设计制取H2装置，可以控制反应的发生和停止 可用于测定空气中氧气的含量 可验证分子在不断运动 注射器和饮料瓶中分别加入稀盐酸和大理石，此装置既可验证CO2与水反应，也可验证二氧化碳密度比空气大
A．A B．B C．C D．D
19．（2024九上·文山期末）根据如图回答问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用氯酸钾制取氧气的化学方程式为 。所选用的收集装置是E或 （填字母序号，下同）。
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，所选用的发生装置是 。收集一瓶二氧化碳，将燃着的木条放在瓶口，若观察到 ，说明瓶中已充满二氧化碳。
（4）某同学用较浓的盐酸制取氢气，若要制取并收集一瓶较纯净的氢气，则装置连接顺序序号为 。
（5）实验室制取2g氢气，理论上应取锌的质量是 g。
20．（2023九上·黄州期中）如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置，请回答下列问题：
（1）写出图中标有数字的仪器名称：① 。
（2）实验室装置A制取氧气时，该反应的符号表达式为 。
（3）F是一种可用于集气、洗气的多功能装置。若将F内装满水，再连接量筒，可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，测量时气体应从 （“a”或“b”）口进入F中。
（4）已知：在常温下，块状金属固体锌和稀硫酸反应可以制得氢气。该气体难溶于水，密度比空气小。实验室制取氢气时可采用 （填字母标号）作装置组合。
21．（2024·桂林模拟）如图为实验室常用仪器和装置的示意图，根据题意回答问题。
（1）写出标号①的仪器名称 。
（2）小明用装置A和完成高锰酸钾制取氧气的实验，反应的化学方程式为 ，但小红认为该实验装置中有一处需要改进的地方，请你找出： 。
（3）实验室用锌粒和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气，选用的发生装置是B和收集装置是 ，其中装置的优点是 ；为了得到干燥的氢气，收集前需将气体通过装置，气体从 (填“”或“”)口进，利用了浓硫酸的 性。
22．（2024·贺州模拟）科学家研究开发氢能源的脚步从未停止，如图为我国科学家研发的制取和贮存氢气的新工艺。
（1）氢气是最清洁、最理想的能源，其优点是 。
（2）反应1的化学方程式是 。
（3）与传统制氢相比，该方法制氢的优点是 。
（4）该循环过程中不断消耗的物质是 ，持续制取氢气的过程中 (填“需要”或“不需要”)不断补充ZnFe2O4、Mg2Cu。
23．（2023·高邮模拟）氢能是一种“绿色”能源，其制取与储存是氢能综合利用的关键点。
（1）氢气的制取
①电解水可制取氢气，装置如图所示，常温下 a 管内气体的体积是 10 mL，b 管内气体的化学式是 。
②经测量，b 管内气体的体积略小于理论值。可能的原因是 （填序号）
A．常温下 H2的溶解度小于 O2的溶解度
B．b 管内产生了 O3
C．水槽中 KOH 的浓度偏小，导致溶液导电能力偏弱
③催化剂条件下，可利用太阳能分解水来制取氢气。与电解水制取氢气相比，从能量的角度，分析该方法制取氢气的优点是 。
（2）水热分解可得氢气。高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。
已知：
①温度低于 2000℃时，体系内 H2O 含量没有改变，其原因是 。
②曲线 A、B 对应的微粒是原子，曲线 A 对应的微粒是 （填化学式）。
③从元素守恒角度分析，曲线 A、B 所对应原子的个数比是 。
（3）氢气的储存
①一种镁铜合金可用于储氢。将镁、铜单质按质量比为 3∶4 的比例在一定温度下熔炼得到镁铜合金。该镁铜合金的化学式是 。
②该镁铜合金完全吸氢后所得混合物与过量盐酸充分反应，整个过程中释放出 H2的量应为 的之和。
24．（2024九上·锦江期末）制取气体是初中化学实验的重要内容，根据要求回答下列问题：
（1）写出仪器①的名称： 。
（2）小禄同学选用加热高锰酸钾制氧气的化学方程式是 ，他从仪器①至⑦中选用 (填数字序号)组合做发生装置，但发现缺少 (填一种用品)。
（3）小钱同学选用锌粒和稀硫酸制取较纯净氢气，可选用的仪器组合是 (填数字序号，且在①至⑩中选择)。他若选用 收集氢气，氢气应从 端通入(选填管口字母“a”或“b”)。
（4）小于同学利用改进装置，制取并验证二氧化碳性质的实验如下，回答相关问题：
①连接图2装置，检验装置气密性良好。打开K2、关闭K1时，可利用装置A、C验证CO2 的性质。
②打开K1、关闭K2时，可利用装置A、B制取一瓶CO2。此时，装置A中反应的化学方程式为 。并请将装置B中的导管补画完整 。
③将装置A、B与图3连接，B中盛放浓硫酸，可证明CO2能与水反应的现象是 ，可证明CO2密度比空气大的现象是 。
25．（2023·徐州）请根据下列实验装置图回答问题。
（1）实验室用装置A制取氧气，反应的化学方程式为 。
停止实验时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 。
若用排空气法收集氧气，应选择的装置是 （填字母）。
（2）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，反应的化学方程式为 ，基本反应类型为 。若选用装置C作为气体发生装置，稀硫酸通过 （填仪器名称）添加，该装置和装置B相比，主要优点是 。
（3）为探究物质燃烧的条件，设计实验如图F，将氧气通入V形玻璃管，观察到热水中未燃烧的白磷开始剧烈燃烧。下列有关该实验的说法合理的是 （填字母）。
a．燃烧需要氧气
b．热水有隔绝空气的作用
c．白磷着火点不高于80℃
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用；氢气的制取和检验
【解析】【解答】A. 镁带与稀硫酸反应速率过快，不利于收集氢气，故实验室制取氢气常采用锌粒和稀硫酸为原料，故A错误；
B. 航天发动机的工作温度高，且工作时会受到较大的载荷和振动，故发动机使用的合金材料应满足熔点高，强度大等特点，故B错误；
C. 钛镍形状记忆合金有形状记忆功能，因此可用钛镍形状记忆合金制成人造卫星天线，故C错误；
D. 用钛合金制造人造骨，利用了钛合金与人体有很好的相容性的性质，故D正确；
故答案为：D。
【分析】根据物质的性质决定用途分析。
2．【答案】A
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图；元素周期表的特点及其应用；相对原子质量和相对分子质量；氢气的制取和检验
【解析】【解答】A、根据锌原子的原子结构示意图，可知道锌原子变成锌离子需要失去最外层两个电子，所以锌离子的最外层电子为18，A符合题意；
B、锌属于微量元素，所以并不是锌摄取的越多越好，B不符合题意；
C、锌元素的相对原子质量为65.38，没有单位，C不符合题意；
D、实验室用锌和稀盐酸反应生成氢气，D不符合题意；
故答案为：A.
【分析】本题对元素周期表的相关知识点进行分析，学生需要知道原子结构示意图如何来看，并且知道相对原子质量不需要带单位，以及如何制取氢气等知识点。
3．【答案】D
【知识点】氢气的制取和检验
【解析】【解答】在实验室中，用锌和稀盐酸反应制取氢气，故D正确，而A、B、C错误。
故答案为：D。
【分析】根据实验室中氢气的制取方法分析判断。
4．【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；一氧化碳的化学性质；常用燃料的使用与其对环境的影响；氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】A、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，会使空气中二氧化碳含量剧增，产生厄尔尼诺现象，错误；
B、木炭燃烧生成二氧化碳，会使空气中二氧化碳含量剧增，产生厄尔尼诺现象，错误；
C、无烟煤燃烧生成二氧化碳，会使空气中二氧化碳含量剧增，产生厄尔尼诺现象，错误；
D、氢气燃烧生成水，不污染环境，是一种清洁能源，是人们选用的最理想的燃料，正确；
故答案为：D。
【分析】含碳可燃物燃烧会产生二氧化碳气体，根据物质燃烧的产物综合分析。
5．【答案】D
【知识点】常用燃料的使用与其对环境的影响；资源综合利用和新能源开发；氢气的用途和氢能的优缺点；常见能源的种类、能源的分类
【解析】【解答】A、氢气燃烧产物是水，无污染，氢气是21世纪的理想能源。A答案正确；
B、温室效应主要是由二氧化碳等气体引起的。B答案正确；
C、天然气的主要成分是甲烷，燃烧产物是二氧化碳和水，用压缩天然气代替汽油作为汽车燃料，可减少对空气的污染。C答案正确；
D、煤、石油，天然气是不可再生能源，应节约现有资源，开发利用新能源。D答案错误；
故答案为：D。
【分析】A、根据氢气燃烧产物是水，无污染分析；
B、根据温室效应主要是由二氧化碳等气体引起的分析；
C、根据甲烷燃烧产物是二氧化碳和水分析；
D、根据煤、石油，天然气是不可再生能源分析。
6．【答案】A
【知识点】氮气及稀有气体的用途；碳单质的性质和用途；氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】 A、氮气化学性质不活泼，可以做保护气，而氮气含有氮元素，所以氮气可用于制作氮肥，故选项物质性质与其用途没有对应关系 ，符合题意；
B、稀有气体通电能发出不同颜色的光，可用做电光源，故选项物质性质与其用途有对应关系，不符合题意；
C、 活性炭多孔具有吸附性，可除冰箱异味 ，故选项物质性质与其用途有对应关系，不符合题意；
D、氢气具有可燃性，可用作燃料，故选项物质性质与其用途有对应关系，不符合题意；
故选：A。
【分析】 A、根据氮气含有氮元素，可用于制造氮肥进行解答；
B、根据稀有气体通电能发出不同颜色的光，可用做电光源进行解答；
C、根据 活性炭具有吸附性进行解答；
D、根据氢气具有可燃性进行解答；
7．【答案】C
【知识点】空气的污染与防治；氢气的用途和氢能的优缺点；常见能源的种类、能源的分类
【解析】【解答】A、石油、天然气是不可再生能源，非化石能源有风能、太阳能等，说法正确；
B、由图表可知，煤炭消费占比下降，能源消费结构向清洁低碳转变，说法正确；
C、二氧化碳不会造成酸雨，造成酸雨的主要是二氧化硫、二氧化氮，说法错误；
D、氢气是清洁的高能燃料，液氢已被应用于航天等领域，说法正确。
故选C。
【分析】A、B、D根据能源的内容知识来分析；
C、根据二氧化碳的性质分析，酸雨主要是二氧化硫、二氧化氮引起的。
8．【答案】（1）吸附水中悬浮的杂质，使杂质发生沉降
（2）氮气的化学性质不活泼
（3）气体分子间的间隔较大
（4）分子结构
（5）
【知识点】氮气及稀有气体的用途；水的净化；分子的定义与分子的特性；氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】（1）明矾常用于净水的作用是吸附水中悬浮的杂质，使杂质发生沉降；
（2）氮气的化学性质不活泼，食品包装中填充氮气可延长食品保质期；
（3）气体比液体容易压缩是因为气体分子间的间隔较大；
（4）水和过氧化氢的组成元素相同，但分子构成不同，所以化学性质不同；
（5）氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为。
【分析】（1）根据明矾常用于净水的作用是吸附水中悬浮的杂质，使杂质发生沉降分析；
（2）根据氮气的化学性质不活泼分析；
（3）根据气体分子间的间隔较大分析；
（4）根据水和过氧化氢的组成元素相同，但分子构成不同，所以化学性质不同分析；
（5）根据氢气燃烧生成水分析。
9．【答案】A
【知识点】气体反应装置的选取；氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；氢气的制取和检验
【解析】【解答】A、氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应物是固体和固体，反应条件是加热，可以选择甲装置作为反应装置，故A正确；
B、铜在金属活动顺序表中排在H的后面，不能与稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气，故B错误；
C、实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物是固体和液体，不需加热，可以选择乙装置，但是乙装置中用的是分液漏斗，不是长颈漏斗，故C错误；
D、 选择丙装置用排水法收集O2 ，首先应该把丙装置装满水，由于氧气的密度比水小，会在水的上方聚集，所以氧气从b端进入，把水从a端排出，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、根据气体发生装置的选择依据进行分析解答；
B、根据金属活动顺序表的应用进行分析解答；
C、根据常见仪器的名称进行分析解答；
D、根据常见气体的收集方法进行分析解答。
10．【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用；氧化反应及其应用；燃烧与燃烧的条件；氢气的制取和检验
【解析】【解答】A： 碳在盛有足量氧气的密闭集气瓶内燃烧 ，将一份子氧转换为二氧化碳，集气瓶内气体物质的量不可能为0。不符合题意。
B：水的电解，生成的氢气和氧气的物质的量之比为2：1，但是俩者的质量之比为1：8。不符合题意。
C：氯酸钾和二氧化锰反应制取氧气，二氧化锰作为催化剂，反应前后二氧化锰质量不变。符合题意。
D：氧化氢分解制氧，生成的氧气含量由过氧化氢的量决定。与是否添加催化剂二氧化锰无关。不符合题意。
故答案选：C。
【分析】由化学反应式C+O2=CO2可以知道一定存在气体。注意审查题目问的是物质的量还是质量。理解催化剂在化学反应中质量不变的性质。根据确定反应物的生成量由哪种物质决定，判断最后的质量是否改变。
11．【答案】A
【知识点】氢气的制取和检验
【解析】【解答】实验室用锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应物为固体和液体，反应条件不需要加热，采用固液不加热型发生装置，氢气的密度比空气的密度小，用向上排空气法收集，则有：A、检查气密性的方法为将导管的一端伸入烧杯中的液面下，用手握住试管的外壁，若导管口形成气泡，松开手后，导管口形成一小段水柱，说明装置的气密性良好，A符合题意；
B、锌粒为固体颗粒，加入到试管的操作是将试管平放，用镊子夹起锌粒放置在试管口，再缓缓的竖起试管，使锌粒慢慢划入试管底部，图中试管竖放，直接将锌粒放入，有可能会将试管底部打破，B不符合题意；
C、倾倒法加入液体试剂稀硫酸的操作为取下瓶盖倒放在桌面上，使试剂瓶的标签向着手心， 图中瓶盖没有倒放，标签没有向着手心，有可能造成试剂的污染且瓶口残留的液体可能会流下腐蚀标签，C不符合题意；
D、氢气的密度比空气的密度小，用向上排空气法收集，图中为向上排空气法收集气体，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据检查气密性的方法为将导管的一端伸入烧杯中的液面下，用手握住试管的外壁，观察导管口是否有气泡冒出分析；
B、根据块状固体取用时试管平放，用镊子夹起锌粒放置在试管口，再缓缓的竖起试管分析；
C、根据倾倒液体时瓶盖倒放在桌面上，使试剂瓶的标签向着手心分析；
D、根据氢气的密度比空气的密度小用向下排空气法收集分析。
12．【答案】D
【知识点】二氧化碳的实验室制法；探究二氧化碳的性质；氢气的制取和检验
【解析】【解答】A. 利用该装置实验时，由d处的浸有紫色石蕊试液的湿润棉花遇到二氧化碳气体反应后生成碳酸，浸有紫色石蕊试液的湿润棉花先变成红色，故A叙述正确，不符合题意；
B. 通过推压性注射器活塞，根据推压的速率可以控制进入饮料瓶内液体的量，故B叙述正确，不符合题意；
C. 该装置的左半部属于固液常温下反应制取气体，也可以利用该装置稀硫酸和锌粒制取氢气，故C叙述正确，不符合题意；
D. 由于稀硫酸与碳酸反应生成的硫酸钙是微溶性的，利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体不可为稀硫酸，故D叙述错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、二氧化碳气体与水反应后生成碳酸。
B、根据通过推压性注射器活塞，推压的速率可以控制进入饮料瓶内液体的量分析
C、根据实验室常常使用稀硫酸和锌粒制取氢气分析。
D、根据稀硫酸与碳酸反应生成的硫酸钙是微溶性的分析。
13．【答案】A
【知识点】氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】A、液氢燃烧生成水，无污染，符合题意；
B、液氧不具有可燃性，不能作燃料，不符合题意；
C、酒精中含碳元素，燃烧会有二氧化碳或一氧化碳生成，不符合题意；
D、石油为化石燃料，燃烧对环境有污染，不符合题意；
故选A
【分析】根据氢气燃烧产物为水，无污染，酒精、石油燃烧有污染，液氧不具有可燃性分析。
14．【答案】（1）化合；热值高/燃烧产物是水，无污染等（合理即可）
（2）2H2O2H2↑+O2↑
（3）氢元素和氧元素/氢、氧元素
【知识点】电解水实验；化合反应及其应用；氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】（1） ①该化学反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应。 ②采用液氢作为能源的优点是热值高、产物为水无污染等。
（2）水通电分解生成氢气和氧气，方程式为 2H2O2H2↑+O2↑ 。
（3）化学反应前后元素种类不变，由所给实验可证明水由氢、氧元素组成。
【分析】（1）根据多变一的反应为化合反应，氢气热量高、产物为水无污染等优点分析；
（2）根据水通电分解生成氢气和氧气分析；
（3）根据化学反应前后元素种类不变分析。
15．【答案】（1）
（2）
（3）过滤
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；电解水实验；氢气的制取和检验
【解析】【解答】(1)水在通电条件下反应生成氢气和氧气，化学反应方程式为： ；
(2)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学反应方程式为： ；
(3) 用大网捕捉较大碎片，只留下细小碎片，这一操作相当于化学实验操作中的过滤。
【分析】(1)根据电解水知识分析；
(2)根据方程式书写及氢气制取知识分析；
(3)根据过滤知识分析。
16．【答案】（1）试管
（2）A；棉花；连续均匀；
（3）控制反应速率；将带火星的小木条放在c导管口，若木条复燃，则气体已收满
（4）B或C或D（只要有BCD任意组合都可给分）；密度比空气小（或难溶于水）。
【知识点】实验室常见的仪器及使用；气体反应装置的选取；氧气的实验室制法；氢气的制取和检验
【解析】【解答】(1)仪器a的名称为试管；
(2)高锰酸钾制氧气需要加热，故发生装置选A；
为防止试管中粉末状物质进入导管，需要在试管口塞一团棉花；
装置E为排水法收集气体，当气泡连续均匀冒出时，说明空气排干净，可以收集；
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学反应方程式为：；
(3)C中分液漏斗可以控制液体流速从而控制反应速率，故C装置与B装置相比，其突出优点是：可以控制反应速率；
H装置收集氧气，要从b端进气，故验满方法是： 将带火星的小木条放在c导管口，若木条复燃，则气体已收满；
(4)锌和稀硫酸反应制取氢气，为固液不加热型，故发生装置选择B或C或D；
E为排水法收集氢气，说明氢气难溶于水，G为向下排空气法收集氢气，说明氢气密度比空气小。
【分析】(1)根据常见仪器名称知识分析；
(2)根据高锰酸钾制氧气知识分析；
(3)根据发生装置及万能瓶使用知识分析；
(4)根据氢气制取知识分析。
17．【答案】（1）分液漏斗
（2）；加速溶解
（3）；；浓硫酸
【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；氢气的制取和检验
【解析】【解答】（1）仪器的名称分液漏斗；
（2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾，二氧化锰和氧气；玻璃棒在溶解过程中的作用是：搅拌，加速溶解；
（3）锌与稀硫酸反应，生成硫酸锌和氢气；选择有分液漏斗的装置，可以控制反应速率；浓硫酸具有吸水性，有干燥作用。
【分析】（1）根据常用仪器分析；
（2）根据高锰酸钾制氧气分析；
（3）根据实验室制氢气分析。
18．【答案】B
【知识点】测定空气中的氧气含量；分子的定义与分子的特性；二氧化碳的物理性质；二氧化碳的化学性质；二氧化碳的实验室制法；氢气的制取和检验
【解析】【解答】A、用棒棒冰塑料袋设计制氢气的装置，可以控制反应的发生和停止，捏动棒棒冰塑料袋可以将固体和液体分离。A答案正确；
B、硫跟氧气反应生成二氧化硫，瓶内气压几乎不变，无法用硫测定空气中氧气的含量。B答案错误；
C、滤纸条上的酚酞溶液从试管口到试管底逐渐变红，可以证明分子在不断的运动。C答案正确；
D、注射器和饮料瓶中的稀盐酸与大理石可以反应产生二氧化碳，湿润的紫色石蕊紫花变红，干燥的紫色石蕊紫花不变色，可以证明二氧化碳能与水发生反应，d纸花先变红，证明二氧化碳的密度比空气的密度大。D答案正确；
故答案为：B。
【分析】A、根据固体与液体接触能反应，固液分离反应停止分析；
B、装置内的压强有明显变化才可以测定空气中氧气的体积；
C、根据分子在不断的运动分析；
D、根据二氧化碳的性质分析。
19．【答案】（1）长颈漏斗
（2）2KClO32KCl+3O2↑；C
（3）B；火焰立刻熄灭
（4）B、F、D
（5）65
【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；根据化学反应方程式的计算；二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的检验和验满；氢气的制取和检验
【解析】【解答】（1） 仪器①的名称是长颈漏斗。
（2） 氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解产生氯化钾和氧气，方程式为2KClO32KCl+3O2↑ ， 氧气密度比空气大，不易溶于水，可选用的收集装置是E或C。
（3） 实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，所选用的发生装置是B 。收集一瓶二氧化碳，将燃着的木条放在瓶口，若观察到木条熄灭，证明瓶中已充满二氧化碳。
（4）浓盐酸具有挥发性，某同学用较浓的盐酸制取氢气，若要制取并收集一瓶较纯净的氢气， 需选择固液常温型发生装置，然后利用氢氧化钠溶液吸收氯化氢，最后利用向下排空气收集，连接顺序为BFD。
（5）设理论上应取锌的质量为x
Zn+ 2HCl= ZnCl2+ H2↑
65 2
x 2g
65：2=x：2g
x=65g。
【分析】（1）根据常用仪器名称分析；
（2）根据氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解产生氯化钾和氧气，氧气密度比空气大，不易溶于水分析；
（3）根据二氧化碳选择固液常温型发生装置，二氧化碳验满利用燃着木条放瓶口检验分析；
（4）根据浓盐酸的挥发性，制取氢气选择固液常温型发生装置，要收集较纯净的氢气，需先除去氯化氢，然后用向下排空气法收集分析；
（5）根据产生氢气质量及方程式中物质间质量关系计算锌的质量分析。
20．【答案】（1）酒精灯
（2）
（3）b
（4）BE##BD
【知识点】实验室常见的仪器及使用；常用气体的收集方法；氧气的实验室制法；氢气的制取和检验
【解析】【解答】（1）由图A中①的仪器可知，仪器①为酒精灯；
故答案为：酒精灯；
（2）若用A装置来制氧气，反应物为固体，条件为加热，且试管口有一团棉花，则为高锰酸钾在加热条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，故该反应的符号表达式为；
故答案为：；
（3）若将F内装满水，再连接量筒，可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，气体密度比水小，应该短进长出，故测量时气体应从b口进入F中；
故答案为：b；
（4）在常温下，块状金属固体锌和稀硫酸反应生成氢气，发生装置为固液常温型，故发生装置选择装置B；该气体难溶于水，密度比空气小，可用向下排空气法或排水法收集，故实验室制取氢气时可采用BE/BD作装置组合；
故答案为：BE或BD。
【分析】（1）根据常见仪器的名称进行分析解答；
（2）根据高锰酸钾的分解反应原理进行分析解答；
（3）根据气体的密度与空气相比进行分析解答；
（4）根据实验室制取氢气的原理及氢气的性质进行分析解答。
21．【答案】（1）酒精灯
（2）；装置A试管口处没有放一团棉花
（3）C；既能控制反应速率也能控制反应的发生和停止；a；吸水
【知识点】实验室常见的仪器及使用；气体反应装置的选取；常用气体的收集方法；氧气的实验室制法；氢气的制取和检验
【解析】【解答】（1）①的仪器名称：酒精灯；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾，二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为，用高锰酸钾制氧气时，试管口应该塞一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管；
（3）反应物是固体和液体，反应不需要加热，实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气选择的发生装置为B，氢气的密度比空气的密度小且难溶于水，要收集干燥的氢气，用向下排空气法收集，用浓硫酸干燥氢气应该从长管a端进入，利用了浓硫酸的吸水性。
【分析】（1）根据实验室常用仪器及用途分析；
（2）根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾，二氧化锰和氧气分析；
（3）根据反应物的状态和反应条件确定发生装置，根据气体的密度和溶解性确定收集装置分析。
22．【答案】（1）热值高、产物为水无污染等（答案合理即可）
（2）
（3）更节约能源（答案合理即可）
（4）水；不需要
【知识点】化学方程式的书写与配平；氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】（1）氢气燃烧生成水，氢气是最清洁、最理想的能源，其优点是热值高、产物是水，无污染等；
（2）根据反应物、生成物、条件可分析反应1的化学方程式为 ；
（3）传统氢气的方法是将水通电分解，与传统方法相比，该方法制氢气的优点是更节约能源；
（4）该循环过程中不断消耗的物质是水，ZnFe2O4、Mg2Cu是催化剂，在反应过程中，催化剂的质量和化学性质都不变，在制取氢气的过程中不需要进行补充。
【分析】（1）根据氢气燃烧生成水分析；
（2）根据根据反应物、生成物、条件书写化学方程式分析；
（3）根据该方法制氢气的优点是更节约能源分析；
（4）根据在反应过程中，催化剂的质量和化学性质都不变分析。
23．【答案】（1）O2；AB；直接利用太阳能制取，不需要消耗电能
（2）该条件下，水分子没有发生分解；H；2∶1
（3）Mg2Cu；该合金吸收的氢气和该合金中镁与盐酸反应放出的氢气
【知识点】电解水实验；氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】（1）①电解水，“正氧负氢，氧一氢二”，b管与正极相连，产生的是氧气，体积为5mL；
②A、常温下 H2的溶解度小于 O2的溶解度，氧气溶解在水的量多，体积偏小，故A正确；
B、b 管内产生了 O3，依据化学方程式：，体积减小，故B正确；
C、水槽中 KOH 的浓度偏小，导致溶液导电能力偏弱，电解生成的氢气和氧气均减少，故C不正确；
故答案为：AB；
③电解水制取氢气，需要消耗电能；催化剂条件下，可利用太阳能分解水来制取氢气，直接利用太阳能制取，不需要消耗电能；
（2）①温度低于 2000℃时，体系内 H2O 含量没有改变，其原因该条件下，水分子没有发生分解；
②1个水分子中有1个氧原子和2个氢原子，故A对应的微粒是H；
③1个水分子中有1个氧原子和2个氢原子，曲线 A、B 所对应原子的个数比是2：1；
（3）①镁铜合金中镁铜原子的个数比为：=2：1，所以该镁铜合金的化学式是Mg2Cu；
②镁与盐酸反应生成氢气，铜和盐酸不反应，故整个过程中释放出 H2 的量应为该合金吸收的氢气和该合金中镁与盐酸反应放出的氢气的之和。
【分析】（1）电解水时正极产生氧气，负极产生氢气；
（2）①温度低于 2000℃时，水分子没有发生分解；
②1个水分子中有1个氧原子和2个氢原子；
（3）①镁铜合金中镁铜原子的个数比为：=2：1；
②镁与盐酸反应生成氢气，铜和盐酸不反应。
24．【答案】（1）酒精灯
（2）；①②④⑥；棉花
（3）②③⑦⑨##⑤③⑦⑨；b
（4）不能燃烧且不支持燃烧；；；2处干燥紫色石蕊纸花不变色，1处和3处湿润紫色石蕊纸花变红色；3处湿润紫色石蕊纸花比1处石蕊紫色石蕊纸花先变红色
【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；探究二氧化碳的性质；氢气的制取和检验
【解析】【解答】（1）仪器 ①的名称 酒精灯。
（2） 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式为 ，需选择固体加热型发生装置，应选择仪器为 ①②④⑥ ，高锰酸钾受热时为防止固体颗粒进入导管，需试管口加团棉花，图中还缺少棉花。
（3） 用锌粒和稀硫酸制取较纯净氢气，需选择固体和液体发生装置，氢气可用排水法或向下排空气法收集，其中排水法收集得较纯净，则制取收集较纯净的氢气可选用的仪器组合是②③⑦⑨或⑤③⑦⑨， 他若选用 收集氢气，氢气密度比空气小，应从b端通入。
（4） ①连接图2装置，检验装置气密性良好。打开K2、关闭K1时，利用装置A、C，通过蜡烛熄灭，验证CO2 不能燃烧且不支持燃烧。二氧化碳制取原理为碳酸钙与盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式为 ，二氧化碳密度比空气大，应长导管进气，图示为 。
③将装置A、B与图3连接，B中盛放浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，通过气体通过浓硫酸后， 2处干燥紫色石蕊纸花不变色，1处和3处湿润紫色石蕊纸花变红色 ，可证明CO2能与水反应，通过 3处湿润紫色石蕊纸花比1处石蕊紫色石蕊纸花先变红色 ，可证明二氧化碳密度比空气大。
【分析】（1）根据常用仪器名称分析；
（2）根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾制氧气选择固体加热型发生装置及高锰酸钾加热试管口要加团棉花分析；
（3）根据氢气制取选择固液常温发生装置，排水法收集氢气比向下排空气法收集的纯净，氢气密度比空气小分析；
（4）根据二氧化碳不支持燃烧不能燃烧，二氧化碳制取原理为碳酸钙与盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，二氧化碳能与水反应分析。
25．【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+ MnO2+O2↑；防止水槽中的水被倒吸进热的试管中造成试管破裂；E
（2）Zn+H2SO4=ZnSO+H2↑；置换反应；长颈漏斗；可以控制反应的发生和停止
（3）abc
【知识点】氧气的实验室制法；氧气的收集方法；燃烧的条件与灭火原理探究；氢气的制取和检验
【解析】【解答】（1）实验室用装置A制取氧气，试管口堵有棉花，适合高锰酸钾制取氧气，反应为高锰酸钾在加热下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2KMnO4K2MnO4+ MnO2+O2↑。
停止实验时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是防止水槽中的水被倒吸进热的试管中造成试管破裂。
若用排空气法收集氧气，氧气的密度比空气的密度大，应选择的装置是E。
（2）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，反应为锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应物有一单质、一种化合物，生成物也是一单质、一种化合物，基本反应类型为置换反应。
若选用装置C作为气体发生装置，稀硫酸通过长颈漏斗添加，该装置和装置B相比，有多孔隔板，主要优点是可以控制反应的发生和停止。
（3）为探究物质燃烧的条件，设计实验如图F，将氧气通入V型玻璃管，观察到热水中未燃烧的白磷开始剧烈燃烧。有关该实验的说法合理的是燃烧需要氧气（通入氧气前白磷不能燃烧，通入氧气后白磷燃烧，说明燃烧需要氧气）、热水有隔绝空气的作用、白磷的着火点不高于80℃（白磷能够在80℃的热水中燃烧，说明白磷的着火点不高于80℃）。
故答案为：abc。
【分析】（1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
根据高锰酸钾制取氧气操作的注意事项，氧气的性质分析。
（2）通常情况下，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
根据反应的特点，装置的特点分析。
（3）根据可燃物燃烧条件：与氧气接触，温度达到着火点分析。
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