课题3.5拓展性课题 最轻的气体3

拓展性课 最轻的气体 拓展性课题 最轻的气体 [知识点] 氢气的物理性质、化学性质、验纯方法及重要用途。 物理性质 在通常状况下，氢气是一种无色、无气味的气体。在状况下，密度为0．0899g/L，是相同条件下最轻的气体。难溶于水。 化学性质 1．​ 可燃性 氢气+氧气水 Ｈ２+Ｏ２Ｈ２Ｏ （1）​ 氢气与空气混合在爆炸极限内（氢气在混合气体中体积在4．0%～７４．２％之间）点燃就会发生爆炸。 （2）​ 纯净的氢气可在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量，生成无色液滴。 （3）​ 点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。具体方法：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指点火，若听到“卟”的一声，证明氢气已纯。若听到尖锐的爆鸣声，则氢气不纯，还需再检验。 （4）​ 氧气燃烧时放出的热量约为同质量汽油的３倍，产物是水，而且又可以不断地以水为原料制取，是理想的可再生能源。 ２．还原性 氢气＋氧化铜铜＋水 Ｈ２＋ＣｕＯＣｕ＋Ｈ２Ｏ （1）​ 现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，试管壁上出现无色液滴。 （2）​ 实验操作方法及原因：先通一会儿氢气，再加热。为防止氢气与空气混合加热可能发生的爆炸；实验结束，先移去酒精灯，继续通入氢气，直到试管冷却，再停止通入氢气。 为防止高温时还原得到的铜重新与氧气反应生成氧化铜。 用途 高能燃料；制盐酸；合成氨的原料；冶炼金属。 [正确的例证] 例题1.氢气不同于其他气体的最显著的特点是（ ） A．​ 无色无味、难溶于水 B．​ 具有可燃性 C．​ 具有氧化性 D．​ 同样条件下密度最小 分析：氢气吹的肥皂泡迅速上升，说明氢气比同体积的空气轻。精确的实验测定，在标准状况下，1L氢气的质量是0.0899g，是相同条件下密度最小的气体。这是它的唯一性。而无论是A选项所说的无色无味、难溶于水，还是B选项所说的具有可燃性，都不具有唯一性。氢气有这样的性质，别的气体也有。C选项所说的氧化性，氢气是不具备的。 正确答案：D 例题2.纯净的氢气在空气中点燃，用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，实验过程中可观察到的现象是（ ） A．​ 听到爆鸣声，看到烧杯壁上有水珠 B．​ 看到淡蓝色火焰，烧杯壁上有水珠 C．​ 看到淡蓝色火焰，烧杯内有烟雾 D．​ 看不到火焰，烧杯壁温度升高 分析：实验现象必须仔细观察，同时要透过现象看本质，排除实验过程中可能出现的干扰，以免造成差错。如在玻璃管口点燃纯净的氢气，火焰的颜色为黄色，而不是淡蓝色，这是因为玻璃中的钠元素在高温时将氢气燃烧产生的淡蓝色火焰染成黄色。实验时，如果将玻璃管改为铁管、铝管或瓷管，则可清晰地观察到氢气燃烧所产生的淡蓝色火焰。 正确答案：B 例题3.氢气有可能成为未来的新型燃料是因为（ ） A．​ 在通常情况下，氢气能在任何气体中燃烧 B．​ 氢气是密度最小的气体 C．​ 资源丰富，燃烧时放热量高，污染少 D．​ 氢气的化学性质活泼 分析：氢气燃烧时产生的热量约为同质量的汽油的三倍，氢气燃烧后的生成物是水，不污染环境，还可以又以水为原料不断制取氢气，是理想的可再生资源 正确答案：C [错误的例证] 例题1.在点燃氢气前，需要检验氢气的纯度，其正确操作是（ ） A．​ 试管口向上收集氢气后，用拇指堵住管口移近酒精灯火焰，然后移开拇指 B．​ 试管口向下收集氢气后，移近酒精灯火焰 C．​ 试管口向下收集氢气后，用拇指堵住管口移近酒精灯火焰，再迅速移开拇指 D．​ 刚刚做过氢气纯度检验的试管立即用来收集待检验的氢气 分析：常错选A、D，由于氢气密度比空气小，应该用向下排空气法收集，不可用向上排空气法收集氢气，并用拇指堵住管口，防止氢气散逸，移近酒精灯火焰后，松开拇指点燃，以检验氢气纯度。刚刚做过氢气纯度检验的试管不可立即用来再收集氢气。因为此时的试管里有可能还存在残留的火焰，如果收集，可能点燃不纯的氢气，那将是非常危险的。应用拇指堵住管口一会儿，确认火焰完全熄灭后，方可再用向下排空气法收集，再检验纯度。 正确答案：C 例题2.下列关于氢气的说法中，正确的是（ ） A．​ 点燃不纯的氢气时，一定会发生爆炸 B．​ 验纯氢气时没听见尖锐的爆鸣声，说明氢气一定纯净了 C．​ 纯净的氢气在空气中剧烈燃烧 D．​ 氢气的化学性质在常温下稳定 分析：有错选A的。实验测定，空气里如果混入氢气的体积达到总体积的4%-74。2%点燃时会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。超过这个范围或者没有达到这个范围就不会发生爆炸。点燃不纯的氢气时，一定会发生爆炸的说法是不对的。 也有错选B的。验纯氢气时没听见尖锐的爆鸣声，氢气就一定纯净了吗？不一定。有可能验纯氢气时操作方法不对。如把收集氢气的试管管口向上（没堵口）移近火焰，结果没有爆鸣声，此时氢气都散逸掉了，点燃哪来爆鸣声。 还有错选C的。纯净的氢气在空气里是安静地燃烧，不剧烈。 正确答案：D 例题3.下列物质，充分混合遇火时，不可能发生爆炸的是（ ） A．​ 氧气和氮气 B．​ 面粉和空气 C．​ 液化石油气与空气 D．​ 煤气和空气 分析：错选B。实际上，任何可燃气体（如氢气、液化石油气、煤气、天然气等）或可燃粉状（如煤粉、面粉等）如果跟空气充分混合，遇火时都有可能发生爆炸。因此，当它们充分混合时，应杜绝一切火源火星，以防发生爆炸。 正确答案：A [练习] 1．​ 选择题 1．氢气能作为火箭的燃料，主要是因为（ ） A．​ 氢气难溶于水 B．​ 氢气的密度比空气小 C．​ 氢气具有助燃性 D．​ 氢气具有可燃性，单位质量的氢气燃烧放热多 2．当夜间发现液化石油气或煤气泄漏时，应该采取的是（ ） A．​ 开灯检查 B．​ 点蜡烛检查 C．​ 关闭阀门，打开门窗 D．​ 打开排气扇 3．当点燃混有空气或氧气的氢气时（ ） A．​ 一定发生爆炸 B．​ 一定不发生爆炸 C．​ 可能发生爆炸 D．​ 可能安全燃烧 2．​ 填充题 4．在氢气用途的短线上填写所利用的氢气相关的性质（填序号） 1​ 氢气的密度小于空气，是最轻的气体 2​ 氢氧焰温度可达3000℃以上 3​ 氢气具有可燃性 A．​ 火箭导弹的燃料 B．​ 充灌探空气球 C．​ 焊接金属 3．​ 简答题 5．氢气被称为最有前途的“绿色能源”。它有许多其他燃料所不及的优点。石油、煤、天然气等资源的蕴藏量并不是无限的，而氢气可以用水作原料来制取。燃烧相同质量的氢气和汽油，前者放出的热量约是后者放出的热量的3倍。氢气燃烧的产物只有一种——水。 请根据以上叙述的内容，归纳总结出氢气作为新型能源的优点：