用氢气作燃料来代替石油作发动机燃料一直是科学家们努力的方向．英国人佛郎克司•柯尼设计了如下的实验来达到这一目的：他在汽车的水箱里设计了两根能导电的电极，并在两电...

题文

用氢气作燃料来代替石油作发动机燃料一直是科学家们努力的方向．英国人佛郎克司•柯尼设计了如下的实验来达到这一目的：他在汽车的水箱里设计了两根能导电的电极，并在两电极间加上1800v电压，此时，他发现水箱中释放出氢气，氢气进入发动机，经点火，发动机转起来．
（1）试说明产生氢气的实验原理______，写出该反应的符号表达式______．
（2）这一方法至今没有得到普遍应用，其原因是______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）根据实验室中在直流电的条件下，水被电解为氢气和氧气的原理，可推出释放出气体，气体进入发动机，经点火，发动机转动起来，则该气体为氢气．故反应的符号表达式为：2H₂O 通电 . 2H₂↑+O₂ ↑； 
（2）根据题中给予的实验是“在1800V电压的作用下将水电解产生氢气或氧气”的信息，可知，目前该方法需要较高的电压，而汽车上难于达到这个目的．也是这一方法至今没有得到普遍应用的主要原因．
故答案为：（1）用电解水的方法产生氢气和氧气；2H₂O 通电 . 2H₂↑+O₂ ↑； 
（2）要消耗大量的电能．

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解析

 通电 . 

考点

据考高分专家说，试题“用氢气作燃料来代替石油作发动机燃料一直是.....”主要考查你对 [氢气的制取和收集 ]考点的理解。

氢气的制取和收集

 实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气，也可以用盐酸代替硫酸，用镁或铁代替锌来制取氢气。

氢气的实验室制法：

化学药品锌粒和稀硫酸反应原理Zn + H₂SO₄== ZnSO₄+ H₂↑ 发生装置反应物状态为固态和液态，反应条件为室温，可选择实验室制CO₂的反应装置（或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置）


收集装置向下排空气法或排水法



实验步骤①检验装置的气密性
②装锌粒(注意将试管横放，把锌粒放入试管口，再慢慢竖起)
③把试管固定在铁架台上
④加入稀硫酸
⑤收集气体 注意事项①不能用浓H₂SO₄代替稀H₂SO₄，浓H₂SO₄具有强氧化性
②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属，如铜，也不能用排在氢前的金属，如钠，一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。
③长颈漏斗末端应在液而以下，防止氢气从长颈漏斗逸出

氢气的工业制法：
制取方法原理优缺点电解水2H₂O

2H₂↑+O₂优点：得到氢气纯度高
缺点：耗能高 水煤气C+H₂O（g）

CO+H₂优点：成本低
缺点：需要设备多(需要除去CO中的杂质) 天然气CH₄

C+2H₂优点：原料丰富
缺点：氢气纯度低 电解饱和食盐水2NaCl+2H₂O

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑优点：是氯碱化工的副产品
缺点：纯度低 理想模式：利用太阳能、高效催化剂分解水2H₂O

2H₂↑+O₂↑优点：不耗费电能、热能，环保
缺点：人类未能寻找到高效催化剂，还未能实际应用