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,
燃烧有水生成.B错,活泼金属与稀HCl,酸
.
说明原可燃气体含氢元素,不一定是氢气,如
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
是绿色
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.
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）
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,产生毫升,则盐酸溶质的质量分数为___________,⑶为随时可以控制_______、______. 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.
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产生,还需增加仪器
答案：⑴
⑶止水夹,带孔隔板
⑵
例5．有铜6.4克,锌6.5克,铁5.6克,铝2.7克与一定量克,求：⑴共可产生 解析：能和稀
多少升？（
的密度0.0899克/升）
充分反应后,还余固体9.2
反应的是活泼金属,Cu不反应,活泼金属中按K、Ca、Na、Mg、
Zn
Fe
.余下
Al、Zn、Fe、Sa、Pb,顺序,左边比右边反应速度快.反应比例：Al 1.5
9.2克固体中应有Cu6.4克,Fe 2.8克,Al、Zn无剩余.依此可计算,共生成0.6克生成
7.6克.
合6.7升.
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
⑸配制食盐水时,水为__________. ⑹无水 ⑺氟（
遇水变盐,水为_________. ）和水反应放出
,水为________.
占有体积含量为4%
反应中,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
A 10% B 29% C 50% D 70% ★3．为使电解水实验进行比较快,可加入稀电解一段时间,
增加导电性,若加入25克8%
,
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,,则原混气中体积比
：
：
为
冷却后测得容器内酸溶液的质量分数为28.9%
________.
★★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,有水为还原剂⑴ ①；⑵ ①和②；⑶ ⑤；⑷ 因为③；⑹ ⑤；⑺ ②. 2．分析：依据值占
,答案 B.
,
溶质不变,25×8%=x·10% ,解出x=20克, 电解体积比：
折合空气2：5,
理论
变为
生成,水为氧化剂,有和
,
生成,
、没变,为⑤；⑸
3．依据
水：25－20=5（克）, 答案：阴极；0.56克
4．分析：
能：①酸不足量 ②因同样 答案：B、C. 5．依据
,若天平仍平衡,加入金属质量相同,跑走产生耗Zn多,镁剩余
一样,则两种可
；；恰当反应后得盐酸,视为100
克中有氯化氢28.9克,水100－28.9=71.1（g）,换成分子个数比：2：10含有原子比：H：O：Cl为22：10：2,再折成分子个数比： 6．依据
由题已知水为液态,b则为多余
或
约
为11：5：1
讨论：过量,则有,有
过量：则有,有
恰当量：b=0有
组成体积比
,有符合①②情况
①（2a+b） (a-b) ② (2a-2b) (a+b)
(化学)竞赛专题辅导2：氢气和水
