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1、专题专题 氢气氢气 水水 双氧水双氧水【考点指津】1知道氢气是一种理想的新能源，能理解并掌握氢气的组成、结构、性质、 制备和用途。2知道水、过氧化氢的性质和用途。 【知识在线】 一、氢气组成、结构分子式：H2，结构式：HH物理性质无色、无味，难溶于水，密度小，熔、沸点低氧化反应1与非金属反应：Cl2+H22HCl N2+3H2 2NH3 2与金属氧化物反应： H2+CuO Cu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O 性质化学性质加成反应1与不饱和烃的加成：CHCH+H2 CH2=CH22与苯环的加成：+3H2 3与醛基的加成：CH3CHO+H2 CH3CH2OH 实验室1 较活泼金属与稀
2、硫酸或稀盐酸作用；2活泼金属与水或乙醇作用；3铝或硅与强碱溶液作用。 制法工业1电解水；2电解饱和食盐水；3水煤气法；4天然气法或油田气法 用 途1充灌探空气球；2切割或焊接金属 ；3作高能燃料；4作化工原料(合成氨及合成汽油)；5冶炼金属或制取高纯硅或作焊接工艺上的还原性保护气 二、水组成、结构分子式：H2O，结构式：HOH物理性质无色、无味透明液体；当水结成冰时，其体积膨胀，水在 4时密度最大；水的比热容、气化热大；由于水分子间存在氢键，使水的熔、沸点比同主族元素的氢化物高性质化学性质1与金属反应：如与 Na、K、Mg、Al、Fe 等反应2与非金属反应：如与 C、F2、Cl2等反应3与氧化
3、物反应：如与 Na2O、Na2O2、CaO、CO2、SO3、P2O5、NO2、CO 等反应4水解反应：如与某些盐、金属碳化物、卤代烃、酯（含油脂） 、糖等反应5加成反应：如与烯烃反应污水净化包括物理方法、化学方法和生物方法等三、过氧化氢 过氧化氢的分子式为 H2O2，结构式为 HOOH，其水溶液俗称双氧水。过氧化 氢是无色粘稠液体，具有弱酸性、不稳定性和强氧化性（遇强氧化剂，表现还原性）。 过氧化氢可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、生氧剂、脱氯剂等。【讲练平台】 例题例题1 下列物质中，在一定条件下能与氢气反应的是（ ） 一氧化碳 氧化铝 氧化铁 甲苯 乙醇 苯酚 乙醛 硬 脂酸 油酸甘油酯 葡萄
4、糖 A B除外 C除外 D除外 思路分析 氢气不能把铝前面的金属氧化物中的金属还原出来。 答案 D 例题例题 2 下列四组物质间的反应，其中与其他三个有本质上的不同的是（ ）A. NO2+H2O B. Mg+H2O C. F2+H2O D. ICl+H2O 思路分析 ICl 与 H2O 的反应是非氧化还原反应，其余均为氧化还原反应。 答案 D 例题例题 3 （1999广东、河南）针对以下 AD 四个涉及 H2O2的反应（未配平） ，填 写下列空白： ANa2O2 + HCl H2O2 + NaCl BAg2O + H2O2 Ag + O2 + H2O CH2O2 O2 + H2O DH2O2
5、+ Cr2(SO4)3 + KOH K2CrO4 + K2SO4 + H2OH2O2仅体现氧化性的反应是（填代号） 该反应的配平方程式系数为： 。H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是（填代号） 。 H2O2体现弱酸性的反应是（填代号） ，理由是 。 思路分析 解答本题时一要抓住氧元素的化合价变化进行分析；二要理解复分解反 应发生的条件。 答案 D 3 1 10 2 3 8 C A 强酸制弱酸 练习练习 1 1在相同条件下，下列物质分别与 H2反应，当消耗等物质的量的 H2时放出热量最多的 是（ ）A. Cl2 B. Br2 C. I2 D. S ( ) 2下列反应或过程不需要水参与的是（
6、） A. 钢铁的生锈 B. 氨的接触氧化 C. 水煤气的制取 D. 植物的光合作用 3在25、101 kPa条件下，将15 L O2通入10LCO 和 H2的混合气体，使其完全燃烧， 干燥后，恢复到原来的温度和压强。 若剩余气体的体积是15 L，则原CO 和H2 的混合气体中，V(CO)=- _L，V(H2)=_L 。 若剩余气体的体积是 a L，则原CO 和H2 的混合气体中V(CO) V(H2)=_。 若剩余气体的体积是 a L，则 a 的取值范围是_。 【知能集成】 从氧化还原反应的角度看：氢气发生氧化反应和加成反应均表现了氢气的还原性（氢气只有与 Na 等活泼金属反应时才表现氧化性）
7、；水和双氧水都既能发生氧化反应， 又能发生还原反应。【训练反馈】 1下列各物理量中，与所取水的物质的量有关的是（ ） A纯水中水的离子积常数 B水的摩尔体积 C分解水所消耗的热量 D水的比热 2水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到 165K 时形成 的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关 玻璃态水的叙述正确的是（ ） A水由液态变为玻璃态，体积缩小 B水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C玻璃态是水的一种特殊状态 D玻璃态水是分子晶体 3下列反应水做氧化剂的是（ ） A氟气通入水中 B金属钠与水反应 C过氧化钠溶于水 D铝与烧碱的反应4
8、已知： NCl3分子中，N为3价，Cl为1价，且每个原子的最外层都满足8电子的稳定结构。则NCl3和水反应时，最初的生成物一定有（ ）ANH3 BHNO2 CHClO DNH4Cl 5下列物质溶于水，能促使水的电离平衡正向移动，且溶液的pH增大的是（ ）ANaHSO4 BNaHCO3 CNaOH DNH4NO3 6过氧化氢与硫酸酸化的高锰酸钾溶液进行反应，生成硫酸钾、硫酸锰、水和氧气。如果过氧化氢的氧原子是示踪原子O，当反应完成后，含有示踪原子的物质是（ ）18 8A氧气 B硫酸钾 C水 D硫酸锰 7近年用红外激光技术研究液氢，发现范德华力也可以引起微粒间反应，已知在液氢中 有氢分子和质子形成
9、的 H3离子，其构型为等边三角型，属于二电子三中心离子。同时 H3和氢分子可进一步形成 Hn 。有关判断正确的是 （ ）AH3的电子式为 B. H3 可进行反应，在液态氢中形成 H4、H6、H8 C. H3 可在液态氢中形成 H5、H7、H9D. H3广泛存在于固态、液态和气态氢中 8有一乡村中学由于条件所限，仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲、 乙两个学生找来铝制废牙膏皮，各自设计了一种装置，制取并收集一 试管氢气。（1）哪个学生设计的装置比较合理？ ，用较合理的装置制取氢气，要使氢气充满收集氢气的试管，应该采取的措施是 。（2）实验室还可用 代替稀硫酸与铝反应制取氢气，其反应的离子方 程式为
10、 （必须与上述反应原理不相同） 。9下图是利用 H2还原 CuO 并测定水中氢氧元素质量比的实验装置。请回答下列问题：（1）写出标号仪器的名称：a 、b 。（2）B 中发生反应的化学方程式为： ，其中 被氧化。（3）主要操作（已省去部分操作）有：通入氢气 给试管加热 撤去酒精灯，停止加热 分别称量反应前盛有药品的玻璃管和 U 型管的质量 继续通入氢气，直至玻璃管和 U 型管冷却 分别称量反应后盛有药品的玻璃管和 U 型管的质量。请写出正确的操作顺序： 。（4）上述实验操作结束后，若发现 CuO 未能全部还原，则测得的水中氢氧元素的质量比 （选填“偏高” 、 “偏低” 、 “不受影响” 。下同）
11、 ；若在玻璃管右端有少量水蒸气冷凝，则测得的水中氢氧元素的质量比 ；若没有 D 装置, 则测得的水中氢氧元素的质量比 。 （5）在消除上述影响后，实验实测数据见右表，据此计算水中氢元素和氧元素的质量比为： ；这一结果与理论值存在较大偏差，造成此偏差的可能原因是： ；改进方法是 。10 （1）过氧化氢可作为采矿业废液的消毒剂，如用来消除采矿废液中的氰化物，反应 式（已配平）如下：KCN+H2O2+H2O= A +NH3。请回答： 生成物 A 的化学式是 ； 该反应是否是氧化还原反应？(填“是”或“不是”) ；若是，则被还原的元 素是 ，若不是，其理由是 。 （2）油画所用颜料中含有某种白色的铅化
12、合物（PbCO3） ，置于空气中，天长日久会生成 黑色的 PbS，从而使油画的色彩变暗。若用 H2O2来小心清洗，可将 PbS 转变为白色的 PbSO4而使油画“复原” ，上述“清洗”反应的化学方程式为： ；若有 0.1mol 的 PbS 参与反应，则在此反应中发生转移的电子为 mol。 11右图是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水（液态）的实 验数据的关系图（横坐标表示反应前氧气的体积，纵坐标表示反应后 剩余气体的体积，气体体积均在同温同压下测定） 。试回答： 实线部分表示剩余的气体是 ； 虚线部分表示剩余的气体是 ； 实线与虚线的交点表示的意义是 ；反应前原有氢气 mL。实验前实验后C
13、uO+玻璃管65.60g59.20gCaCl2+U 型管100.80g108.08g氢气 水 双氧水 练习： 1A 2B 3(1)5 5 (2)（a-10）（20-a） （3）10 a 20 反馈训练： 1C 2C 3BD 4AC 5B 6A 7AC 8 （1）乙 将小试管伸入大试管底部，待小试管中充满气体后，再慢慢将大试管提起 （2）NaOH 溶液 2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 9 （1）长颈漏斗 锥形瓶 （2）H2 +CuOCu + H2O H2 （3） （4）不受影响 偏高 偏高 （5）1.1:8 (或 11:80) 制得的 H2中含有少量水 蒸气，未经干燥就用于还原 在 A、B 两装置间添加一干燥装置（或其它合理答案） 10 （1）KHC
