Question

14．化学造福生活．
1926年，英国科学家贝纳尔提出预言：只要有足够的压强，任何元素都能变成金属．如把氢气放到-260℃和250至260个标准大气压下，就能把每个氢原子非常紧密地挤在一起，而得到金属氲．现在，预言终于在实验室里实现了．金属氢是一种高密度的储能材料．金属形成后，可保持稳定的状态．
请回答下列问题：
（1）大规模制取氢气较合适的方法是在催化剂作用下，利用太阳能分解水，反应的化学程式是：2H₂O$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{太阳能}$2H₂↑+O₂↑．
（2）氢气被看作是理想的“绿色能源”，主要原因是燃烧的产物是水，无污染．目前氢能的开发和利用面临着许多困难，金属氢的使用主要解决氢能开发利用中的困难是安全储存和运输．
（3）金属氢中氢元素的化合价为0．从微观的角度来分析，氢气和金属氢的主要区别是氢气由氢分子构成，金属氢由氢原子构成．

Answer 1

分析 （1）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，然后根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写；
（2）根据氢气的燃烧的产物及制取方法分析回答；根据氢能的缺点是储存和运输困难进行分析；
（3）根据单质的化合价为0进行分析；根据构成物质的基本粒子来分析．

解答 解：（1）由题意可知，反应物为水，反应条件是太阳能和催化剂，生成物是氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{太阳能}$2H₂↑+O₂↑；
（2）氢气被看作是理想的“绿色能源”，主要原因燃烧的产物是水无污染；氢能的缺点是储存和运输困难，把氢气放到-260℃和250至260个标准大气压下，就能把氢原子非常紧密地挤在一起，从而得到金属氢，金属氢形成后，可保持稳定的状态；金属氢的使用主要解决了氢能开发利用中的困难；
（3）金属氢是一种固体单质，所以金属氢中氢元素的化合价为0价；氢气是一种气体单质，是由氢分子构成的，金属氢是一种固体单质，是由氢原子直接构成的；
故答案为：（1）2H₂O$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{太阳能}$2H₂↑+O₂↑；（2）燃烧的产物是水，无污染； 安全储存和运输；（3）0；氢气由氢分子构成，金属氢由氢原子构成．

点评 能源短缺是人类面临的严重问题，通过本题的解答使得学生们认识到了开发新能源的必要性和艰巨性，难度不大．