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2. 氢气的工业制法。
工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。电解水制取氢气的反应原理为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$。
跟踪训练 氢气是一种清洁能源。某兴趣小组利用锌粒与稀硫酸反应来制取氢气，其反应原理为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。请回答相关问题。
(1)如图A、B为两种发生装置，A中仪器①的名称为
(2)请用化学方程式说明为什么氢气是清洁能源：
(3)该兴趣小组试图用稀盐酸代替稀硫酸，制取并收集一瓶纯净干燥的氢气，查阅资料后发现，氯化氢气体极易溶于水，便设计了除杂装置，如图C、D。你认为该兴趣小组能不能达到实验目的：
工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。电解水制取氢气的反应原理为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$。
跟踪训练 氢气是一种清洁能源。某兴趣小组利用锌粒与稀硫酸反应来制取氢气，其反应原理为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。请回答相关问题。
(1)如图A、B为两种发生装置，A中仪器①的名称为
试管
。制备氢气的发生装置为B
(填字母)，此装置还可制备哪种气体？氧气或二氧化碳
(填写名称)。(2)请用化学方程式说明为什么氢气是清洁能源：
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$
。(3)该兴趣小组试图用稀盐酸代替稀硫酸，制取并收集一瓶纯净干燥的氢气，查阅资料后发现，氯化氢气体极易溶于水，便设计了除杂装置，如图C、D。你认为该兴趣小组能不能达到实验目的：
不能
(填“能”或“不能”)，请说明原因：从装置D中排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气
。答案
(1) 试管 B 氧气或二氧化碳
(2) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$
(3) 不能 从装置D中排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气
解析 (1)A中仪器①的名称为试管；锌粒与稀硫酸反应制取氢气，其反应原理为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$，该反应为固液常温条件下反应制备气体，制备氢气的发生装置为B；过氧化氢溶液与二氧化锰混合制备氧气，碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳等，都可利用此装置。
(2)氢气的燃烧产物为水，燃烧的热值高，对环境没有危害，反应的化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$。
(3)锌与稀盐酸反应产生的氢气中混有挥发出来的HCl；浓硫酸具有吸水性，混合气体经过盛有浓硫酸的装置C后，水蒸气被除去，经过盛有水的装置D后氯化氢被除去(氯化氢极易溶于水)，但是会从水中带出水蒸气，即从装置D排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气，故不能达到实验目的。
(2) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$
(3) 不能 从装置D中排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气
解析 (1)A中仪器①的名称为试管；锌粒与稀硫酸反应制取氢气，其反应原理为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$，该反应为固液常温条件下反应制备气体，制备氢气的发生装置为B；过氧化氢溶液与二氧化锰混合制备氧气，碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳等，都可利用此装置。
(2)氢气的燃烧产物为水，燃烧的热值高，对环境没有危害，反应的化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$。
(3)锌与稀盐酸反应产生的氢气中混有挥发出来的HCl；浓硫酸具有吸水性，混合气体经过盛有浓硫酸的装置C后，水蒸气被除去，经过盛有水的装置D后氯化氢被除去(氯化氢极易溶于水)，但是会从水中带出水蒸气，即从装置D排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气，故不能达到实验目的。
解析
【分析】
本题分为三个小问，需逐一分析：第(1)问先识别仪器名称，再根据反应物状态和反应条件选择发生装置，回忆同类型发生装置可制备的气体；第(2)问明确氢气作为清洁能源的原因是燃烧产物无污染，书写对应化学方程式；第(3)问分析除杂装置的缺陷，判断能否得到纯净干燥的氢气。
【解析】
(1) 装置A中仪器①的名称为试管；锌粒与稀硫酸反应制取氢气，反应物为固体和液体，反应不需要加热，属于固液常温型反应，因此发生装置选B；B装置适用于固液常温下制取气体，例如过氧化氢在二氧化锰催化下制取氧气，碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳，故该装置还可制备氧气或二氧化碳。
(2) 氢气燃烧只生成水，对环境无污染，是清洁能源，反应的化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$。
(3) 用稀盐酸制取氢气时，氢气中混有氯化氢气体和水蒸气。装置C中的浓硫酸可除去水蒸气，装置D中的水可除去氯化氢气体，但气体通过D中的水时，会重新带出水蒸气，最终得到的氢气仍混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气，因此不能达到实验目的。
【答案】
(1) 试管；B；氧气(或二氧化碳)
(2) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$
(3) 不能；从装置D中排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气
【知识点】
常见气体的制取；氢气的性质；气体的除杂与干燥
【点评】
本题考查常见气体制取装置的选择、氢气的性质及气体除杂，需掌握发生装置的选择依据，除杂时要避免引入新杂质，整体难度适中，侧重基础知识点的应用。
【难度系数】
0.5
本题分为三个小问，需逐一分析：第(1)问先识别仪器名称，再根据反应物状态和反应条件选择发生装置，回忆同类型发生装置可制备的气体；第(2)问明确氢气作为清洁能源的原因是燃烧产物无污染，书写对应化学方程式；第(3)问分析除杂装置的缺陷，判断能否得到纯净干燥的氢气。
【解析】
(1) 装置A中仪器①的名称为试管；锌粒与稀硫酸反应制取氢气，反应物为固体和液体，反应不需要加热，属于固液常温型反应，因此发生装置选B；B装置适用于固液常温下制取气体，例如过氧化氢在二氧化锰催化下制取氧气，碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳，故该装置还可制备氧气或二氧化碳。
(2) 氢气燃烧只生成水，对环境无污染，是清洁能源，反应的化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$。
(3) 用稀盐酸制取氢气时，氢气中混有氯化氢气体和水蒸气。装置C中的浓硫酸可除去水蒸气，装置D中的水可除去氯化氢气体，但气体通过D中的水时，会重新带出水蒸气，最终得到的氢气仍混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气，因此不能达到实验目的。
【答案】
(1) 试管；B；氧气(或二氧化碳)
(2) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃} 2H_{2}O}$
(3) 不能；从装置D中排出的氢气中混有水蒸气，无法得到纯净干燥的氢气
【知识点】
常见气体的制取；氢气的性质；气体的除杂与干燥
【点评】
本题考查常见气体制取装置的选择、氢气的性质及气体除杂，需掌握发生装置的选择依据，除杂时要避免引入新杂质，整体难度适中，侧重基础知识点的应用。
【难度系数】
0.5
