氢气是最轻的气体，难溶于水．氢气作为未来的理想能源，是航天工业的高能燃料，也是化工生产的重要原料．实验室通常采用下面装置制取少量氢气，请根据要求回答：①实...

题文

（1）氢气是最轻的气体，难溶于水．氢气作为未来的理想能源，是航天工业的高能燃料，也是化工生产的重要原料．实验室通常采用下面装置制取少量氢气，请根据
要求回答：



①实验室使用稀盐酸和金属锌制取氢气的化学反应方程式为______，这种方法制得的氢气往往含有少量______（原因是______）和水蒸气，可将杂质气体通过装置______除去；
②实验中可采用______装置收集氢气；集满氢气后的集气瓶按装置G方式放置备用，原因是______．
（2）某校课题研究小组到电镀厂考察，了解到铁件镀铜的主要工艺流程如下：



结合流程中提供的信息回答：
①流程Ⅱ废水中含有的物质有______；
②经测定：流程Ⅳ中废水的pH为4，废水中一定没有______；
③流程Ⅳ废水中除流程Ⅰ、Ⅱ引入的物质外，还含有______；
请设计简单方案来证明你的推断：______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）①实验室使用稀盐酸和金属锌制取氢气的化学反应方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H₂↑，因为盐酸有挥发性，所以制的氢气中含有氯化氢气体并带有水蒸气，除去氯化氢用氢氧化钠溶液，除去水蒸气用浓硫酸．②因为氢气难溶于水，密度氢气比空气轻，因此可用排水法和向下排空气法收集，收集满氢气的集气瓶要口朝下放置，防止氢气逸出．
（2）①流程二中的反应物是过量硫酸，铁、和铁锈，通过铁和铁锈与硫酸的反应，废水中含有的物质有H₂S0₄、Fe₂（S0₄）₃、FeS0₄
②废水的PH小于7，呈酸性，肯定不含碱性物质，故答案为：NaOH
③流程Ⅳ废水还含有没有完全反应的CuSO₄，验证溶液中含有硫酸铜的方法是用铁置换出铜，
取少量废水，插入一打磨光亮的铁片，一段时间后取出观察，铁片上有红色的铜，说
明废水中含有CuS0₄．
答案：（1）①Zn+2HCl=ZnCl2+H₂↑   氯化氢盐酸有挥发性    B、c
②E、F氢气比空气轻，以防逸出
（2）①H₂S0₄、Fe₂（S0₄）₃、FeS0₄ ②NaOH
③CuSO₄
取少量废水，插入一打磨光亮的铁片，一段时间后取出观察，铁片上有红色的铜，说明废水中含有CuS0₄

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解析

该题暂无解析

考点

据考高分专家说，试题“（1）氢气是最轻的气体，难溶于水．氢气作.....”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