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“氢气”考点聚集
一、物理性质
在通常状况下,氢气是无色无臭的气体。氢气难溶于水,在标准状况下的密度为0.0899克/升,比空气轻,约是空气密度的1/14。被称为“最轻的气体”。
例1.下列关于氢气的物理性质的描述,正确的是( ) A、不易溶于水 B、有刺激性气味
C、液态氢是淡蓝色液体 D、相同条件下,氢气的密度最小
解析:氢气是难溶于水、无味的气体,液态氢为蓝色的;答案D是正确的,氢气的密度最小是指相同条件下的密度最小,如果没有这个前提,这句话就有问题了。
二、可燃性
点燃纯净的氢气,纯净的氢气在空气里安静的燃烧,产生淡蓝色的火焰,放出大量的热,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁有水珠形成。
反应的文字表达式为:氢气+氧气
水
例2.某商场开业典礼,店外挂满了气球,周围挤满了人。在拥挤中,有的气球被挤破,遇一点燃的香烟引起爆炸,并引发邻近的一些气球爆炸,火焰烧焦了一些顾客的头发,并轻度烧伤了一个人的皮肤。试回答:(1)解释气球爆炸的原因:_______________。
(2)鉴于上述原因,现在人们正试着使用其他气体,如氖气(密度为0.836g/L)来代替氢气填充气球,你认为是否可行?___________为什么?______________。
解析:解答这类题主要从物质的性质入手,性质决定用途,而用途体现了物质的性质。本题主要考查氢气的可燃性。当氢气中混有空气或氧气,遇明火可能会发生爆炸。氖气是稀有气体,密度比空气小,化学性质比较稳定,可填充气球。
答案:(1)气球被挤破,气球内的氢气与空气混合,遇到明火发生爆炸。(2)可行;氖气的密度比空气小,化学性质比较稳定。
三、验纯
如果氢气不纯,混有空气或氧气,遇明火可能会发生爆炸,因此,点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
验纯的方法:收集一试管氢气,管口向下用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,如果发出尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,声音很小表明氢气较纯(如图)。
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四、检验
检验氢气的方法:将气体点燃,如果出现淡蓝色火焰,用一个冷而干燥的小烧杯罩在火焰的上方,观察小烧杯内壁是否出现小水珠,再将一个内壁附有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方,观察石灰水是否变浑浊,若内壁出现水珠且澄清石灰水不变浑浊,则说明该气体是氢气。
五、制取方法
在实验室里,常利用锌和稀硫酸反应来制取氢气,其反应的化学方程式为Zn+H2SO4 ZnSO4 +H2↑。由于氢气难溶于水,并且密度比空气小,因此可用排水法和向下排空气法两种不同的方法来收集(简易装置如图)
六、用途
高能燃料、制盐酸、合成氨、制金属、制单晶硅、填充探空气球等 反馈练习:
1、下列关于氢气的说法正确的是( )
A. 在通常情况下,氢气能在任何气体中燃烧 B. 氢气具有可燃性,只有在氧气中才可以燃烧 C. 氢气和空气混合,点燃一定会发生爆炸 D. 因为氢气具有还原性,所以可用来冶炼金属
2、氢气的下列用途,利用了氢气物理性质的是( )
A. 高能燃料 B. 冶炼金属 C. 充灌探空气球 D. 焊接金属
3.下列说法错误的是( )
A.氢气是由很多氢气分子构成 B.氢气具有助燃性 C.氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集 D.点燃氢气前,必须先检验其纯度
4、 检验H2纯度时,用右手拿住充满气体的试管移近火焰时应( ) A.试管口向下倾斜 B.试管口向上
C.试管保持水平管口向外 D.以上三种全可以 5、 下列叙述中,不能说明氢气的密度比空气的小的是( ) A.氢气可用向下排空气法收集B.氢气吹的肥皂泡往上飞 C.氢气填充的彩色气球往上飞 D.氢气可用排水法收集 6、从环境保护的角度来看,最理想的能源是( ) A.煤炭 B.石油 C.氢气 D.木材 7、请你根据氢气的性质回答下列问题:
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(1)要证实“氢气的密度比空气小”,这属于氢气的__________(填“物理”或“化学”)性质,请设计一种简单的实验方案,简述该方案的操作方法和有关的现象_______________。(2)点燃氢气,试验“氢气在空气中燃烧”。在点燃氢气前,必须检验氢气的______,以防发生________。点燃氢气后,观察到的现象是:纯净的氢气在空气中安静的燃烧,产生____色火焰。如果要检验氢气的燃烧产物,应采取的操作方法是___________________
(3)若测定氢气和空气混合气体的爆炸范围,实验如下:取10支大试管,依次盛水(体积分数)90℅,80℅,……再用排水法收集氢气,而后分别把试管口移近火焰,实验结果如下: 氢气的体积分数
空气的体积分数
点燃时现象
90 10
80 20
70 30
60 40 强爆炸
50 50 强爆炸
40 60 强爆炸
30 70 强爆炸
20 80 强爆炸
10 90 强爆炸
5 95 不燃烧不爆炸
安静安静弱爆燃烧 燃烧 炸
混合气体的爆炸范围是氢气的体积分数约为_____________。 (4)通过以上实验,请你总结出氢气具有的性质和用途__________。
参考答案:
1、D 2、C 3、B 4、A 5、D 6、C
7、(1)物理;用氢气吹气球,放在空气中,气球上升。 (2)纯度;爆炸;淡蓝;在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 (3)10℅~70℅ (4)可燃性;作燃料
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