3. (2023·河南)2023年5月30日,我国神舟十六号载人飞船成功发射,三位航天员顺利进入空间站。空间站内航天员吸入的氧气可由电解水提供,水通电分解的化学方程式为______。运载火箭使用的燃料中有液氢,氢气作燃料的优点是______(答出一条即可)。
答案
$2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow$;燃烧产物是水,无污染(或热值高,合理即可)
解析
水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为$2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow$;氢气作燃料的优点有燃烧产物是水,无污染(或热值高等)。
4. 在密闭容器内点燃下列气体混合物,可能发生爆炸的是【】
A.氮气和氧气
B.氢气和空气
C.氢气和氮气
D.氧气和空气
A.氮气和氧气
B.氢气和空气
C.氢气和氮气
D.氧气和空气
答案
B
解析
在密闭容器内,气体混合物发生爆炸需要满足的条件是该气体混合物具有可燃性,且与助燃性气体混合达到爆炸极限,遇到明火才会发生爆炸。氮气不具有可燃性,氮气和氧气混合不会发生爆炸;氢气具有可燃性,空气中的氧气具有助燃性,氢气和空气混合在爆炸极限范围内,点燃可能发生爆炸;氢气和氮气中,氮气不具有助燃性,混合不会发生爆炸;氧气和空气混合,没有可燃性气体,不会发生爆炸。
5. 用氢气流吹肥皂泡,并用燃着的木条点燃肥皂泡,这个实验的现象能同时说明氢气【】
A.密度比空气小,具有可燃性
B.密度比空气大,具有可燃性
C.密度比空气小,具有助燃性
D.密度比空气大,具有助燃性
A.密度比空气小,具有可燃性
B.密度比空气大,具有可燃性
C.密度比空气小,具有助燃性
D.密度比空气大,具有助燃性
答案
A
解析
氢气流吹肥皂泡,肥皂泡上升说明氢气的密度比空气小,能用燃着的木条点燃肥皂泡说明氢气具有可燃性,被点燃时氢气与氧气反应产生淡蓝色火焰(实验现象),所以该实验能同时说明氢气密度比空气小且具有可燃性。
6. 下列关于氢气在氧气中燃烧的反应,叙述正确的是【】
A.产生黄色火焰
B.证明水由氢气和氧气组成
C.产物无污染
D.反应的氢气和氧气的质量比为2:1
A.产生黄色火焰
B.证明水由氢气和氧气组成
C.产物无污染
D.反应的氢气和氧气的质量比为2:1
答案
C
解析
氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰,故A选项错误;该反应证明水是由氢元素和氧元素组成的,而不是由氢气和氧气组成,B选项错误;产物是水,水无污染,C选项正确;反应的氢气和氧气的质量比为(2×2):32 = 1:8,D选项错误。
7. 18世纪,科学家卡文迪什演示了“可燃空气”在氧气中的燃烧,发现燃烧产物只有水,据此判断“可燃空气”是【】
A.氮气
B.氢气
C.氧气
D.二氧化碳
A.氮气
B.氢气
C.氧气
D.二氧化碳
答案
B
解析
根据题意,“可燃空气”在氧气中燃烧只生成水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则“可燃空气”中一定含有氢元素,氢气由氢元素组成,燃烧只生成水,符合题意;氮气不可燃,氧气是助燃剂不可燃,二氧化碳也不可燃,均不符合“可燃空气”这一条件。
8. 2g氢气与20g氧气充分反应后,恢复至室温,剩余气体质量是【】
A.2g
B.4g
C.22g
D.18g
A.2g
B.4g
C.22g
D.18g
答案
B
解析
氢气和氧气反应生成水,化学方程式为$2H_{2} + O_{2}\stackrel{点燃}{=}2H_{2}O$,由化学方程式可知,每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全反应,2g氢气若完全反应需要16g氧气,而题目中氧气有20g,所以氢气完全反应,氧气有剩余,剩余氧气的质量为$20g - 16g = 4g$,反应后恢复至室温,水是液体,所以剩余气体是氧气,质量为4g。
9. 在科技冬奥、绿色冬奥的理念下,北京冬奥会广泛使用氢能源,向世界展示了中国绿色低碳的发展理念。北京冬奥会火炬首次使用氢气作燃料,从变化观念和守恒思想认识反应:$2H_2 + O_2\xlongequal{点燃}2H_2O。$下列说法正确的是【】
A.氢气和氧气混合生成水
B.反应前后元素种类不变、化合价改变
C.2g氢气和1g氧气反应生成3g水
D.氢气和氧气反应吸收热量
A.氢气和氧气混合生成水
B.反应前后元素种类不变、化合价改变
C.2g氢气和1g氧气反应生成3g水
D.氢气和氧气反应吸收热量
答案
B
解析
根据题意选择符合题目要求及化学原理的选项:
A. 氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,而不是简单混合生成水,错误。
B. 反应前后元素种类不变,符合质量守恒定律;氢气中氢元素化合价为0,氧气中氧元素化合价为0,反应后水中氢元素化合价为+1,氧元素化合价为-2,元素化合价改变,正确。
C. 根据化学方程式$2H_2 + O_2\xlongequal{点燃}2H_2O$,可知氢气、氧气和水的质量比为$(2×2):32:(2×18)=1:8:9$,所以2g氢气和1g氧气不能恰好完全反应,生成水的质量不是3g,错误。
D. 氢气和氧气反应是燃烧反应,燃烧反应是放热反应,不是吸收热量,错误。
A. 氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,而不是简单混合生成水,错误。
B. 反应前后元素种类不变,符合质量守恒定律;氢气中氢元素化合价为0,氧气中氧元素化合价为0,反应后水中氢元素化合价为+1,氧元素化合价为-2,元素化合价改变,正确。
C. 根据化学方程式$2H_2 + O_2\xlongequal{点燃}2H_2O$,可知氢气、氧气和水的质量比为$(2×2):32:(2×18)=1:8:9$,所以2g氢气和1g氧气不能恰好完全反应,生成水的质量不是3g,错误。
D. 氢气和氧气反应是燃烧反应,燃烧反应是放热反应,不是吸收热量,错误。
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