Question

请你在实验室中探究氢气的有关性质，并回答下列有关问题：
（1）要证实“氢气的密度比空气小”，这属于氢气的

 

（填“物理”或“化学”）性质．请你设计-个简单的实验方案证实该性质

 

（写出操作方法和现象）．
（2）欲点燃氢气，做“氢气在空气中燃烧”的实验．在点燃氢气以前，必须先检验氢气的

 

．点燃氢气后，观察到的现象是：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生

 

色火焰．如果要检验氢气燃烧的产物，应采用的操作方法是

 

．
（3）若测定氢气和空气混合气体的爆炸范围，实验如下所述：
取十支大试管，依次盛水90%（体积分数）、80%…再用排水法收集氢气，然后分别把试管口移近酒精灯火焰，实验结果如下表所示：

H2体积分数	90%	80%	70%	60%	50%	40%	30%	20%	10%	5%
空气体积分数	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%	80%	90%	95%
点燃现象	安静燃烧	安静燃烧	弱爆炸	强爆炸	强爆炸	强爆炸	强爆炸	强爆炸	弱爆炸	不燃烧不爆炸

①混合气体中氢气的体积分数约是

 

时一点燃就会发生爆炸．
②有上述实验结果；评价“用向下排空气法收集的氢气，保持试管倒置移近火焰；如果只发生轻的‘噗’声，表示收集的氢气已纯”的说法的真正含义是

 

．
（4）通过以上实验，请你总结出氢气具有的性质和相应的用途：

 

．

Answer 1

考点：氢气的化学性质与燃烧实验,氢气的物理性质

专题：氧气、氢气的性质与用途

分析：本题主要考查氢气的两个性质：
（1）对于氢气的密度比空气的小，可利用氢气球在空中上升来解释；
（2）对于氢气的燃烧要分清是在空气中还是在纯氧气中，在空气中点燃有可能会发生爆炸，所以在点燃前要先检验其纯度，纯净的氢气在空气中会安静地燃烧．若要检验水的生成，要用干燥的烧杯罩在火焰的上方；
（3）根据表中的数据可以分析出氢气的爆炸上限和爆炸下限，从而得出氢气的爆炸极限范围，用向下排空气法收集H₂，保持试管倒置移近火焰，如果只发出轻的‘噗’声，说明氢气的混合气体不在氢气的爆炸极限范围内，此时燃或加热氢气时就不会发生爆炸；
（4）根据氢气的性质进行解答．

解答：解：（1）密度是不需要发生化学变化就表现出来的性质，是物理性质；若气体的密度比空气的小，装有该气体的气球在空气就会上升．故答案为：物理；用氢气吹肥皂泡或气球，放在空气中，肥皂泡或气球上升；
（2）氢气不纯，点燃可能会爆炸，在点燃前要先检验其纯度，纯净的氢气在空气中会安静地燃烧．若要检验水的生成，要用干燥的烧杯罩在火焰的上方．故答案为：纯度；淡蓝；在火焰上方罩一个干燥而冷的烧杯；
（3）①根据表格提供的信息可以看出，氢气的体积分数10%～70%的范围内会发生爆炸，故填：10%～70%；
②用向下排空气法收集H₂，保持试管倒置移近火焰，如果听不到尖锐的爆鸣声，说明收集的氢气不在爆炸极限范围之内，不一定是纯净的氢气，故填：如果只发出轻的‘噗’声，说明氢气的体积分数大于70%，遇热或点燃时不会发生爆炸；
（4）性质决定用途，由氢气的密度比空气小可填充探空气球；由氢气在空气中燃烧可知，氢气可燃可用作燃料．故填：密度比空气小--填充探空气球；可燃性--作燃料．

点评：本题主要来源于教材实验，学生要在平时的实验学习中多动手操作，让理论和实践结合，同时应加强安全性教育．