化学竞赛专题辅导2：氢气和水

化学竞赛专题辅导2：氢气和水

竞赛专题辅导二：氢气和水[要点讲解]　　抓住的互变关系，掌握涉及的各物质的性质，转化条件，从宏观现象到微观解释，从自然现象到书本知识，联系好，分析透。[内容综述]　　1．有了水才有生命。正确认识自然界水与人类饮用水的关系，建立节水、爱水、防治水污染的意识。　　2．掌握及的化学性质；研究水组成的实验；的实验室制备及实验原理的一般规律。[要点讲解]　　1．由自然界水的存在提出各种问题，如：水的特性，水的用途，水的污染、防治，积累这些方面的有关知识。　　2．设计研究水组成的实验，训练动手制备氢气并研究氢气性质的能力。　　3．利用有关化学方程式，解决综合性“量化”问题。　　例1．下列说法正确的是（）　　A氢气比空气轻，是填充飞艇的一种比较安全的气体。　　B可燃气体点燃后产物有水，则此气体一定为水。　　C用比较活泼的金属与酸反应就可获得氢气。　　D凡可燃气体在加热条件下还愿氧化铜时，都应实验前先通气体，实验后冷却再撤气体。　　解析：与空气混合受热易爆炸，填充飞艇不安全，A错。可用氦气代替。点燃后产物有水，说明原可燃气体含氢元素，不一定是氢气，如燃烧有水生成。B错，活泼金属与稀HCl，酸反应出，与反应则无生成。C错。D对，理由同。　　例2．我国的四大发明中，与化学关系密切的是________，_______，其中用到水较多的是_________。与上述有关，易造成水污染的工业生产是___________。　　解析：对我国历史，现代的科学成绩要多关注并联系学过的知识解释有关问题。　　四大发明是①火药、②活字印刷、③指南针、④造纸。其中与化学关系密切的为①、④。④用水多，其化工生产会排出大量污水。　　例3．某同学在没有酒精灯的条件下完成了氢气还原氧化铜的实验。简答：⑴他怎样解决热源（不可增加其它可为热源的仪器）。⑵换成一氧化碳，按相同实验过程合理吗？若有不同，明确比较优缺点。　　解析：联系主要化学性质：可燃性和还原性，将通过实验装置过量引到氧化铜下部点燃利用其放出的大量热，第⑴个问题解决了。⑵与CO都为可燃性还原气体。是绿色能源，最大优点是生成水，无污染。CO必须对氧气进行处理，防止污染大气。　　例4．用给出的仪器：大试管、长颈漏斗、量筒、水槽、带孔胶塞、玻璃管、胶管，设计一套能随时记录产生体积的实验装置。⑴画出简图（不画铁架合）4 　　⑵若在标准善下，63克锌能产生22.4升氢气。实验中10克盐酸，用去一半时，产生224毫升，则盐酸溶质的质量分数为___________，⑶为随时可以控制产生，还需增加仪器_______、______。　　解析：熟悉实验室制的全部知识。①改进装置②利用反应原理及信息计算。　　答案：⑴⑵　　⑶止水夹，带孔隔板　　例5．有铜6.4克，锌6.5克，铁5.6克，铝2.7克与一定量充分反应后，还余固体9.2克，求：⑴共可产生多少升？（的密度0.0899克/升）　　解析：能和稀反应的是活泼金属，Cu不反应，活泼金属中按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sa、Pb，顺序，左边比右边反应速度快。反应比例：Al1.5ZnFe。余下9.2克固体中应有Cu6.4克，Fe2.8克，Al、Zn无剩余。依此可计算，共生成0.6克合6.7升。生成7.6克。强化练习：★★★1：填空：（水的作用：①氧化剂②还原剂③溶济④催化剂⑤无氧化还原作用的反应物）　　⑴活泼金属钾、钠与水激烈反应放出可燃气体，水为_________。　　⑵电解水实验中，水为_______。　　⑶氧化钠投入水中，溶液PH>7，水为_________。　　⑷在反应中，水为_________。　　⑸配制食盐水时，水为__________。　　⑹无水遇水变盐，水为_________。　　⑺氟（）和水反应放出，水为________。　　★2．已知同温同压下，气体体积比等于分子个数比。空气中混有占有体积含量为4%到74.2%范围点燃则会爆炸。若按理论计算，在空气中占体积比哪个数时，爆炸最猛烈_________。　　A10%　　　B29%　　　C50%　　　D70%4 　　★3．为使电解水实验进行比较快，可加入稀增加导电性，若加入25克8%，电解一段时间，溶质质量分数变为10%，此时可在_____极产生氢气______克。　　★4．在托盘天平两个托盘上放两个完全一样地烧杯，里边盛完全一样的稀硫酸，天平平衡，加入相同质量的镁粉和锌粉，反应一段时间，天平仍平衡，可能的情况为_______　　A镁粉、锌粉都溶解了。　　　　B镁粉、锌粉都有剩余。　　C镁粉有剩余、锌粉全溶。　　　D镁粉全溶、锌粉有剩余。　　★★★5．已知：氢气与氧气，氢气与氯气都可以点燃化合。同样反应条件，气体体积比等于分子数之比。若在一密闭容器中将、、混合气点燃充分反应，三种气体均无剩余，冷却后测得容器内酸溶液的质量分数为28.9%，则原混气中体积比：：为________。　　★★6．将氢气、氧气混合气a升，充分燃烧后，测得所剩气体为b升，已知：同温同压下，任何气体的分子个数比即为体积比，题中a升、b升均中0℃、一个标准大气压下测得。求原混合气的组成（体积比）参考答案：1．分析：依据有化合价变化，则发生的为氧化还原反应，有生成，水为氧化剂，有生成，水为还原剂⑴①；⑵①和②；⑶⑤；⑷因为变为和，、没变，为⑤；⑸③；⑹⑤；⑺②。　　2．分析：依据体积比：折合空气2：5，理论值占，答案B。　　3．依据，溶质不变，25×8%=x·10%，解出x=20克，电解水：25－20=5（克），答案：阴极；0.56克　　4．分析：，若天平仍平衡，加入金属质量相同，跑走一样，则两种可能：①酸不足量②因同样产生耗Zn多，镁剩余　　答案：B、C。　　5．依据；；恰当反应后得盐酸，视为4 100克中有氯化氢28.9克，水100－28.9=71.1（g），换成分子个数比：约2：10含有原子比：H：O：Cl为22：10：2，再折成分子个数比：为11：5：1　　6．依据由题已知水为液态，b则为多余或　　讨论：过量，则有，有　　过量：则有，有　　恰当量：b=0有，有符合①②情况组成体积比　　　　①（2a+b）(a-b)　　②(2a-2b)(a+b)4