中学化学竞赛试题资源库——氢和水.pdf

中学化学竞赛试题资源库氢和水 A组 1科学家在研究和探索中不断发现新的物质。据报道，1996年科 学家在宇宙中发现H3分子，那么H3和H2属于 A 同位素 B 同分异构体 C 同系物 D 氢的同素异形体 2下列单质中，最容易跟氢气发生反应的是 A O2 B N2 C F2 D Cl2 3“在火星上找到水存在的证据”位居science杂志评出的2004年 10大科技突破之首。下列关于水的说法中错误的是 A 水是生命活动必不可少的物质 B 水是由极性健构成的极性分子 C 水是一种极弱的电解质，温度越高电离程度越大 D 高效催化剂可使水分解获得氢气，同时释放能量 4水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年。下列关于 水的说法中错误的是 A 蒸馏法是海水淡化的方法之一 B 0以上，温度越高，水的密度越小 C 融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D 淡水的密度小于海水的密度 5商品“纯净水”、“太空水”、“蒸馏水”等作为日常饮用水，因缺少 某些成分而不利于儿童身体健康发育，你认为制备上述商品饮用水时至 少还需要添加的化学物质是 A 钙、镁的碳酸氢盐 B 含碳酸钾的食盐 C 漂白粉消毒剂 D 小苏打 6若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行 的是 A 加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B 利用太阳能将海水蒸馏淡化 C 将海水缓慢降温凝固以获取淡化的饮水 D 将海水通过离子交换树脂，以除去所含的离子 7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 8科学杂志评出2004年10大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一。下列 关于水的说法中正确的是 A 水的电离过程是放热的过程 B 盐的水解一定能促进水的电离 C 催化剂能提高水分解的转化率 D 金属的电化腐蚀与水无关 9下列各组物理量中，都不随取水量的变化而变化的是 A 水的沸点；蒸发水所需热量 B 水的密度；水中通入足量CO2后溶液的pH C 水的体积；电解水所消耗的电量 D 水的物质的量；水的摩尔质量 102002年67月间，我国部分地区发生洪涝灾害。洪涝地区的灾 民欲将江河水转化为可饮用水，下列处理过程较合理的是 化学沉降（用明矾） 消毒杀菌（用漂白粉） 自然沉降 加热煮沸 A B C D 1120世纪70年代末，由于高压技术的发展，一些实验室使红在 268.8、1.013107万帕下，变成能导电的固态“金属氢”，关于氢的下 列说法中错误的是 A 氢是宇宙物质中含量最多的元素 B 氢是名副其实的碱金属元素 C 氢是无污染的新型能源 D 气态氢不能导电，故能导电的固态氢气化的过程属于化学变化 12为了探索月球上是否存在生命的痕迹，首先要分析月球岩中是 否包藏有碳氢化合物。科学家用氘盐酸即DCl的D2O溶液处理岩石样 品，收集放出的气体加以分析，结果只发现有一些气态碳氘化合物。试 推断该碳氘化合物是 A 岩石中的碳酸盐与氘盐酸反应的产物 B 岩石中的碳酸氢盐与氘盐酸反应的产物 C 岩石中的碳化物（如碳化钙等）与氘盐酸反应的产物 D 岩石中的碳氢化合物与氘盐酸反应的产物 13以下有关氧化物的各项叙述中正确的是 A 酸性氧化物肯定是非金属氧化物 B 非金属氧化物肯定是酸性氧化物 C 不能和酸反应的氧化物，一定都和碱反应 D 碱性氧化物肯定是金属氧化物 14氢气在空气中的爆炸极限为4%74.2%，当空气中氢气和氧气 恰好完全反应时，爆炸力最强，这时氢气在空气中所占的体积分数是 A 29.6% B 4% C 66.7% D 74.2% 15水是一种重要的自然资源，与人类和生物生存、工农业生产等 息息相关。下列有关水的认识或观点，你认为正确的是 A 水分子可通过高倍光学显微镜观察到。 B 天然降水洁净清澈，提倡直接作为饮用水。 C 水的比热比沙石、泥土大得多，这是沿海地区温度日夜差比内陆 地区小的主要原因。 D 水能灭火，可是把少量水洒到烧旺的煤炉中火焰反而更猛烈， 此时水起催化作用。 E 在淡水资源缺乏的海岛上，可考虑用蒸馏法从海水中提取淡水。 F 水是植物光合作用的原料，白天植物吸收大量的水主要用来满足 光合作用的需要。 G 自来水中滴入硝酸银溶液有白色沉淀产生，热水瓶底常沉积一 层水垢，这些都说明自来水不是纯净物。 H “水能载舟”，是由于水有浮力，物体浸没在水中越深，受到的浮 力越大。 I 用化学方法能使水变成燃油（有机物）。“水变燃油”为人类提供 了获得能源的新途径。 16为了区别硫酸溶液和水两种液体，某班学生想出了下列方法， 其中不合理的是 A 用量筒量取相同体积的两种液体，分别置于两只相同的烧杯 中，再放在天平两边，比较质量，质量较大者是硫酸溶液。 B 分别取两种液体加入一定量的碳酸钠粉末会冒气泡的是硫酸溶 液。 C 分别取两种液体，加入无色酚酞，能使无色酚酞试液变色的是硫 酸溶液。 D 试验这两种液体导电性，能导电的是硫酸。 E 取两种液体，分别滴入少量氯化钠溶液，能产生白色沉淀的是硫 酸。 F 取相同质量的两种液体于两只烧杯中，用压强计测出液体产生压 强，压强大者是硫酸。 G 在两种液体中，分别加入少量铁粉，能产生气泡者是硫酸。 H 取两块完全相同的木块，分别置于两种液体中，露出体积大者 是硫酸。 17“益生”牌矿泉水标签上印有主要成分如下：（单位mg/L）Ca： 20.0；K：39.1；Mg：3.2；Zn：0.06；F：0.02；重碳酸（HCO3）： 7；偏硅酸（SiO32）：4，并且特意注明“绝不含CO2”等字样。 （1）这里的Ca，K，Mg，Zn，F是指 A 单质 B 元素 C 离子 D 分子 （2）这里的重碳酸是指化学上的 A 碳酸氢根（HCO3） B 碳酸 C 两者都是 D 两者都不是 （3）这里的偏硅酸是指化学上的 A 硅酸钠（Na2SiO3） B 硅酸根（SiO32） C 硅酸（H2SiO3） D 原硅酸（H4SiO4） （4）“绝不含CO2”是什么意思？ 18水只作为氧化剂的反应的化学方程式如 ；水只作为还原剂 的反应的化学方程式如 。 19当前市场销售的超纯蒸馏水是经超细过滤后不锈钢容器中电热 膜蒸馏出的水，它必然会含有 ；若要制真正的超蒸馏水应用 容器 蒸馏。 20（1）分别写出由氧气在一定条件下生成下列物质的化学方程 式（须注明反应条件）。 O3：_ Na2O2_ Na2O_ （2）指出氧元素在下列各物质中的化合价。 O3：_ Na2O2_ Na2O_ （3）人体O2离子对健康有害，使人过早衰老，但在催化剂SOD 存在下可发生如下反应，请完成该反应离子方程式： O2 H2O H2O2 O2 21根据水源的情况来确定处理水的化学试剂，下列试剂中： （1）只能使水消毒的是 ； （2）只能使水净化的是 ； （3）既能使水消毒，又能使水净化的是 。 Cl2；NaClO；Ca(ClO)2；Ca(OH)2；O3；明矾溶液； Fe(OH)xCl(3x)；Cl2和FeSO4 22我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求： pH值在6.58.5之间，Ca2、Mg2+总浓度0.0045mol/L，细菌总 数100个/mL。 以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图： 原水曝气池一级沉降池二级沉降池 过滤池自来水 （1）原水中含Ca2+、Mg2+、HCO3、Cl等，加入石灰后生成 Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，写出其中一个离子方程式。 （2）凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程 A 只是物理过程 B 只是化学过程 C 是物理和化学过程 FeSO47H2O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成 沉淀。 （3）通入CO2的目的是 和 。 （4）气体A的作用是 。这种作用是基于气体A和水反应 的产物具有 。 （5）下列物质中，可以作为气体A的代用品是 A Ca(ClO)2 B 液NH3 C K2FeO4 D SO2 23已知：碱金属或碱土金属（A）与H2在隔绝空气加热时可以发 生反应，生成离子型金属氢化物，如NaH、CaH2等，它们易与水反应。 现有甲、乙两位同学分别设计了制备CaH2的实验，装置如下图所示 （分别以序号I、II表示），铁架台等夹持固定仪器已略去。 请回答下列问题 （1）锌与盐酸反应的离子方程式为 ； （2）最后实验结果显示，两位同学的实验装置设计都有缺陷。 装置I的不足之处是 ， 装置II的不足之处是 ； （3）请你从两套装置中选取你认为合理的部分，按从左到右的顺序 组装一套制取CaH2的合理装置（用序号A、B、C表示） ； （4）检查完装置的气密性后，为了保证产品的纯度和实验安全必须 先 ，然后再 ，才能点燃酒精灯加热。同样，为 了安全，反应开始后，在E口处应 ； （5）军事和气象野外作业常用CaH2做生氢剂，使之与水反应产生 H2，其反应的化学方程式为 。 24阅读材料，回答问题： （1）某无色液体A，通电时生成无色气体B和C，B能使带火星的木 条着火，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。则B、C的化 学式分别为 （2）若已知每摩尔气体C燃烧后生成A气体时放出2858kJ的热量，试 写出其燃烧的热化学方程式： （3）能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能 源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能 源。有人认为，气体C是一种优质能源，你认为气体C作为能源的最突 出的优点是 （4）也有人认为气体C作为能源是不现实的，你的意见呢？你如果 认为现实，答出现实的理由。如果认为不现实，则答出不现实的理由。 （不少于20字） （5）一大型气球内充入气体C 112L（标准状况），球的质量为 80g，要使气球升空，所挂物质的质量应少于多少克？（设空气密度为 1.29g/L） 25氢元素可以和金属元素化合生成离子化合物，也可以与非金属 元素化合生成共价化合物。 （1）氢与钙元素形成的化合物的电子式： 。 金属氢化物遇水很容易释放出氢气并产生碱。氢化钠与水反应的 化学方程式：_。 （2）氢能与第 周期的非金属元素形成电子数为10的氢化物分 子，这些分子的化学式分别为 ； 氢能与第 周期的非金属元素可以形成电子数为18的氢化物分 子，这些分子的化学式分别为 。 （3）氢能作为绿色能源已经成为人类重点研究和开发的新能源。 已知，1g氢气充分燃烧生成液态水，会放出142.9kJ的热量，则氢气燃烧 反应的热化学方程式 。 26科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源，近20年 来，对氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展。 （1）已知：H2的燃烧热为285.8kJ/mol，试写出H2完全燃烧的热化 学方程式： _。 （2）某学生查阅大量资料，提出下列“22世纪用水制取氢气的研究 方向”： 研究在水不发生化学反应的情况下制取氢气，同时释放能量 设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 寻找高效催化剂，大力提高水在一定条件下分解产生氢气的转化 率 寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气 请从上述研究方向中，选择你认为不正确的一项，并简述其理由 _ _。 （3）用氢作为能源亟待解决的又一问题是贮氢材料的开发，研究 表明某些过渡金属能与氢原子形成氢化物，氢原子填充在金属的晶格间 隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的（如LaH2.76）。已知标准 状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气（钯粉的密度为 10.64g/cm3），试写出钯（Pd）的氢化物的化学式_。 27氢是一种洁净能源，其燃烧值为1.43108J/kg。地球上的氢多 以化合态（主要是水）形式存在。在开发氢能源时，若用电解水的方法 获得氢气（在20kV，500A下，24h可电解水9t），问此方法是否有价 值？ B组 28NaH是种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH H2ONaOHH2，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产 生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是 A 跟水反应时，水作氧化剂 B NaH中H半径比Li半径小 C 跟液氨反应时，有NaNH2生成 D 跟乙醇反应时，NaH被氧化 29科学家用红外激光技术研究液氢，发现分子间作用力也可以引 起微粒间反应。已知在液氢中有由氢分子和质子形成的H3，其构型为 正三角形，同时H3和氢分子进一步形成Hn，下列有关判断不正确的 是 A H3的电子式为 B、在液氢中有2H2 H3H发生，故液氢有微弱的导电性 C H3在液氢中可形成H4、H6和H8 D H3在液氢中可形成H5、H7和H9 30水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的 方法是 A 1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积 B 1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量 C 该水蒸气冷凝后，测水的pH D 该水蒸气冷凝后，测氢氧原子比 31为了区别食盐溶液和水两种液体，某班学生想出了下列方法， 其中不合理的是 A 用量筒量取相同体积的两种液体，分别置于两只相同的烧杯 中，再放在天平两边比较质量大小。质量较大者为食盐溶液，质量较小 者为水。 B 将两种液体分别加入到两只挖有空的萝卜上，观察空中液面的变 化。液面上升的液体为食盐溶液，液面下降或变化不明显的为水。 C 分别取两种液体，加入无色酚酞，能使无色酚酞试液变色的是食 盐溶液。 D 取两块完全相同的木块，分别置于两种液体中，露出部分体积 大者是食盐溶液，露出部分体积小者是水。 3220世纪70年代末，由于高压技术的发展，一些实验室使红在 268.8、1.013107万帕下，变成能导电的固态“金属氢”，关于氢的下 列说法中错误的是 A 氢是宇宙物质中含量最多的元素 B 氢是名副其实的碱金属元素 C 氢是无污染的新型能源 D 气态氢不能导电，故能导电的固态氢气化的过程属于化学变化 33用太阳能电解水获得的H2是一种燃料但运输极不方便。国外试 用了如下的方法把H2转变为便于运输的甲醇燃料；把空气通过极浓的 NaOH溶液，此时，空气中的A有70%被吸收，转变为盐B。至B达到饱 和浓度后即加入硫酸，此时溶液会放出纯净的气体A。通过A与H2反应 生成甲醇。 则A是 ，B是 ，A与H2反应的方程式是 。 34为探索月球上是不是可能有生命存在的痕迹，科学家用氘盐酸 就是DCl和D2O溶液处理月球的岩石样品，收集放出来的气体加以分 析。结果只发现有一些气体碳氘化合物，这是 的产物，说明月球上 生命存在过的痕迹，要不然就应该发现有一些 。 35说出利用水以下特性的实例：高热容，低分子量，高沸 点，分子的极性，高熔点，高熔化焓，高汽化焓。 36CaH2与Na2CO3溶液的反应。 37写出一个以水或水气为催化剂的反应方程式及相应的实验现 象。 38氢化铝锂（LiAlH4）是一种易燃、易爆、还原性极强的络含氢 化物还原剂，广泛应用于化工、制药、精细有机化工等行业。在125 时分解为氢气、金属铝及氢化锂（LiH）。 （1）写出氢化铝锂分解的化学方程式 ；每 生成1mol H2转移电子的物质的量为 。 （2）氢化铝理易水解，最初得三种产物，写出其与水反应的化学 方程式 。 39水是生命之源。目前，我国人均用水量仅为世界人均用水量的 30%，已被联合国列为世界上13个最缺水的国家之一，因此，我们既要 节约用水，又要对污水进行必要的净化处理，以防污染环境。常用的无 机类净水剂有：铁盐、亚铁盐、铝盐、锌盐。用于制造白纸的水，使用 的净水剂不能是 ，原因是 ；为解决水危机，人们急需把海 水转化为淡水，其中的一种方法是：使海水按顺序通过两种离子交换 剂，其流程如图所示。现有氢型阳离子交换树脂HR（类似于磺化媒 NaR）和羟型离子交换树脂ROH，A柱应装填 交换树脂，B柱应装 填_交换树脂，原因是 。 40用含有主要杂质为Fe3+、Al3+、Na+、Cl、SO42等离子的水 置备去离子水时,流程应选用图中的_（a或b或两者都可以）。假 如选用a流程，则A管中流出的水显_性，B管中流出的水显 _性，此时A管的使用周期_（正常或不正常，下同），B 管的使用周期_，原因是_（若正常不 用回答，下同）。假如选用B流程，则B管中流出的水显_性，A管 中流出的水显_性，A管的使用周期_，B管的使用周期 ，原因是 41某种纯净水生产线的主要工艺流程如下： 阅读下面该纯净水生产线的有关资料后回答问题： 资料：反渗透器的核心部件是RO芯，RO芯是由多层反渗透复合膜 组成，原用于太空宇航员进行废水再生。RO芯的孔径很小，大约是普 通细菌的1/600，细小固体，有机物杂质不能透过，简单离子、水可以 通过。生产时为保证成品的质量，通常控制水压使成品产率在50%左 右。RO芯部分工作参数如下： 硬度铁游离氯有机物 1.7mg/L 0.1mg/L 0.1mg/L1mg/L （1）关于此法生产出的纯净水的说法正确的是 A 不含有任何离子的水 B 只有水分子 C 属于软水 D 含有微量杂 质的水 （2）许多食品、饮料都以大肠杆菌的含量作为卫生标准之一，主 要原因是什么？ （3）纯净水的国家标准中，“霉菌、酵母菌”为“不得检出”，“大肠 杆菌”为“3MPN/100mL”，主要原因是什么？ （4）水中的Ca2+和Mg2+是引起水的硬度的主要因素，硬度的表示 方法是：将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其质量折算成Ca2+的质 量，以1L水中含有的CaO的质量来表示。可用一定浓度的Y溶液进行滴 定，Y跟Ca2+和Mg2+都以等物质的量完全反应。该工厂现用地下水生产 纯净水，取地下水样品25.0mL，用0.0100mol/L Y溶液滴定，完全反应 时消耗Y溶液15.0mL。试判断该地下水是否可直接用来生产纯净水？ （5）成品水的产出速度，通常由流量计来观察，流量计的结构如 右图，其形状为圆台，下底面积为4.00cm2，上底面积为2.25cm2，圆台 高4.00cm，流量计外壁的厚度不计，流量计中重物P为圆柱体，水平截 面积为0.40cm2，重物P在水中所受到的浮力忽略不计，重物P与竖直杆 间的摩擦力不计。当水流进流量计的速度为27.22m/s时，重物P距下底 面高度为2.00cm。试计算： 物体P的质量是多？ 当重物P距下底面为1.00cm时，水流进流量计时速度v是多大？ 如右上图，圆台中某与底面平行的截面积S0与上、下底面积S1、S2 以及高H、h的关系是：Hh(Hh) 42在两个烧杯中分别既然100g蒸馏水，在第一个烧杯中加2g固体 A，在第二各烧杯中加入2g固体B，两种物质均完全和水反应，且在两 种情况下都放出相同体积的气体C，然后向两个烧杯各通入1.12L CO2气 体，使与其中含有的物质完全反应，同时形成相同质量的盐，当向两个 烧杯继续通入1.12L CO2时，第一个烧杯中盐的质量增加了0.62倍，第二 个烧杯中盐的质量没有变化。试确定A、B、C的化学式。 43完下面一组问题： （1）氮和磷等是生物体内的必须元素，而池溏中氮、磷含量过高 时，反而会引起富养的死亡，请分析说明原因。 （2）水中的动植物尸体在微生物的分解下能产生出硫化氢、氨等 难闻气味的气体。这些物质主要来源于何种有机物。 （3）某些工业废水（如造纸、皮革、食品、石油筹）不经处理大 量排入水中后，会使水中溶解氧缺乏，为什么？ （4）南极大陆没有人类的生产活动，企鹅体内为何会有农药DDT 的残留物？ 44水的热分解：H2O H21/2O2。在1700K以上仍十分困难（电离度103）。然而若在 一个化学循环中通过一系列的化学反应，在100500就可使它发生， 试提出以下面的化学反应为基础的上述循环：3FeCl24H2OFe3O4 6HClH2。 要求满足如下条件： （1）在整个过程中只有水被消耗。 （2）最终产物只有氧气和氢气。 （3）除上面一个反应的物质外，构成循环尚需使用一种气体A。已知该潮湿气体A和潮湿 气体B均具有漂白性，但A、B两种潮湿气体等体积混合，则没有漂白性。 请按照反应的先后顺序，用序号、把后续的化学反应方程式写出来。 45水的热分解：H2O H21/2O2。在1700K以上仍十分困难（103）。然而若在一 个化学循环中通过一系列的化学反应，在100750就可使它发生， 试提出以下面的化学反应为基础的上述循环：CaBr22H2OCa(OH)2 2HBr 要求满足如下条件： （1）在整个过程中只有水被消耗 （2）最终产物只有氧气和氢气 （3）除上面一个反应的物质外，构成循环尚需使用金属汞 已知在100时，Hg能与氢溴酸发生置换反应。 请按照反应的先后顺序，用序号、把后续的化学反应写出 来。 46水具有很高的热稳定性，即使加热到2000K也只有0.588%的水 分解成氢气和氧气。科学家已经找到了一种方法，分三步可使水在 500以下分解：首先在500下加热FeCl2水溶液，将生成的Fe3O4在 HCl介质中与Cl2在100时反应，最后将生成的固体物质在300时加热 分解。则该三步方程式分别是： （1） ；（2） ；（3） 。 47能源是当今社会发展的三大支柱之一，是制约国家经济发展的 瓶颈。目前，我国的能源结构主要是煤，还有石油、天然气、核能等， 这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源，研究和开发清洁而又用 之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测“氢能”将是未来21世 纪最理想的新能源。氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量，即H2 1/2O2H2O284 kJ。 （1）当今社会发展的三大支柱除能源外，还包括 和 。 （2）试分析为什么“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源？ （3）目前世界上的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取。 如：用水蒸气与炽热的碳反应为CH2OCOH2。请在写出由天然气 制取氢的反应方程式。并分析此类制氢是否是理想的长久方法。 （4）利用利用硫碘热循环法制取氢也是化学家常用的一种方 法，总反应方程式为2H2O2H2O2，其循环过程分三步进行： SO2I2H2OAB A？ B？ （）完成以上三步反应，并确定哪步反应最难进行。 （）请对硫碘热循环法制取氢的优劣和前景作一分析。 （5）目前，氢总量只有4%左右由电解水的方法制取。 （）每生产1m3氢气需要耗电约4度，请估算电解水中能量的利用 率。 （）电解水法制氢一方面消耗的电能比氢能释放的能量还要高， 另一方面电能本身就是高效、清洁能源，以电能换氢能，成本很高，显 然消耗电能来获得氢能的方法是得不偿失。请问用什么方法可以降低电 解法制氢的成本。 （6）目前，有人提出一种最经济最理想的获得的氢能源的循环体 系，如右图所示： 这是一种最理想的氢能源循环体系，类似于 （填理科教材中一 名词），太阳能和水是用之不竭，而且价格低廉。急需化学家研究的是 （7）列举两种方法简单安全地输送氢气。 48过渡元素里某些金属元素如铑、铂、钯等可与氢形成“非整比化 合物”如：PdH0.8。价格比较低廉的铁钛合金（TiFe）完全吸氢后可生成 TiFeH1.98的化合物，同时释放出热量，反之，只要加热吸氢后的合金可 将氢气重新释放出来，而且可以反复多次，合金的吸氢能力并不下降。 这种贮氢方法比用钢瓶加压贮氢既方便又安全节约。 现有1.00dm3的铁钛合金（密度约为6.20g/cm3） （1）标准状况吸氢 m3（Vm22.40L/mol） （2）27，1.01105帕可以吸氢 m3。 C组 49有关冰和水的问题 （1）水分子的键和孤对电子形成 构型的分布，能够从 个方向和其他分子形成氢键的能力，是了解一切含水化合物中水的结 构和性能的基础。 （2）图为冰的一种骨架形式，请问该冰中的每个水分子有_ 个氢键 （3）冰、水和水蒸气三者间热学性质的关系如下： 由上图的升华热、熔化热和蒸发热等数据能说明什么问题？ 50电子是最简单和最基本的化学物质。它可以和其他阴离子一 样，以溶剂化形式存在于溶液中（氨、醇和水中）。 （1）当用高能射线照射液态水时，水分子便按一种新的方式电 离。请写出水分子在高能射线照射下的电离方程式： ； （2）发射出来的高能电子经过左冲右突，频繁碰撞耗散能量，变 得安分后，被若干个水分子以氢键方式形成的网捕获，形成水合电子。 这种水合电子可以用_的通式表示。 （3）与电子同时生成的阳离子通过反应生成羟基自由基。该步反 应的离子方程式可表示为 ； （4）高能射线照射水的净反应的离子方程式可表示为 ； （5）请指出经高能射线照射的水的最主要化学性质 、 。 51水是地球上数量最多的分子型化合物。据估算，地球上水的总 量达1.41021kg。若地球表面平滑而没有起伏，地球表面将形成平均水 深达2713m无边无际的汪洋。下图是水分子在不同条件下发生的一系列 变化： 试回答下列问题： （1）在气相中H2O易与HF、HCl、HCN及NH3通过氢键以加合物形 式存在，写出下列加合物的结构式。 H2OHCN： NH3H2O： （2）在水溶液中，水以多种微粒的形式与其他化合物形成水合物。 试画出如下微粒的结构图式。 H5O2： H9O4： （3）当用高能射线照射液态水时，水分子便按一种新的方式如图反 应电离，生成的微粒在水中迅速发生如图的一系列变化，最终生 成e(H2O)n（水合电子）、OH（羟基自由基）等微粒。 请写出水分子在高能射线照射下的电离方程式。 水电离的阳离子通过反应生成羟基自由基。写出该步反应的离 子方程式。 写出高能射线照射水的净反应的离子方程式。 请指出经高能射线照射的水的最主要化学性质。 参考答案（45） 描述 1 D 2 C 3 D 4 B 5 B 6 A 7 C 8 B 9 B 10 B 11 B、D 12 C 13 D 14 A 15 C、D、E、G 16 C、E、F 17 （1）B （2）A （3）B （4）“绝不含CO2”是指此矿泉水在灌瓶前已经除去过CO2 18 2Na2H2O2NaOHH2 2F22H2O4HFO2 19 铁 石英 20 （1）3O2 2O3 2NaO2 Na2O2 4NaO22Na2O （2）0 1 2 （3）2O22H2O2OHH2O2O2 21 （1）；（2）；（3） 22 （1）HCO3OHCO32H2O或Mg22OHMg(OH)2 或Ca2HCO3OHCaCO3H2O （2）C，胶状Fe(OH)3 （3）除去Ca2+，调节pH值 （4）杀菌消毒，强氧化性 （5）A、C 23 （1）Zn2HZn2H2 （2）制H2装置后缺少除HCl气体的装置；制CaH2装置后缺少干 燥装置 （3）C、B （4）通氢气；检验氢气纯度至达标；点燃尾气（或外接气体 等） （5）CaH22H2OCa(OH)22H2 24 （1）O2、H2 （2）2H2（g）O2（g）2H2O（g）571.6kJ （3）燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染 （4）答不现实，现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太 高，另外是氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。 （5）64.48g 25 （1）H:Ca2:H NaHH2ONaOHH2 （2）二 CH4、NH3、H2O、HF 三 SiH4、PH3、H2S、HCl （3）H2（g）1/2O2（g）H2O（l）；H285.8kJ/mol 26 （1）2H2(g)O2(g)2H2O(l)；H571.6kJ/mol （2）不正确，水分子中不含氢分子，不可能在不发生化学反 应的情况下得到氢气，且水分解是吸热反应（或不正确，催化 剂不能使化学平衡发生移动，故不能提高水分解产生氢气的转化 率） （3）PdH0.8（或写成Pd5H4也给分） 27 电解水所产生的氢气的质量为1000kg 产生的氢气可提供的能量：Q1.431011J 电解水所消耗的电能：W8.641011J 可见QW，所以这种方法无实用价值 28 B 29 C 30 A、B 31 C 32 B、D 33 CO2 Na2CO3 CO23H2CH3OHH2O 34 岩石中金属碳化物和氘盐酸反应 没有 碳氢化合物 35 各特性的实例为：热转换剂（热水加热），机械蒸汽（每克物 质有更大的体积），生物生存，离子化合物的溶剂，可生 产冰，冰的致冷作用，可贮藏热能（蒸汽加热）。 36 CaH2Na2CO3十2H2OCaCO32NaOH2H2 37 可能答案：2H2SSO23S3H2O出现白或黄色固态物 2Al3I22AlI3剧烈反应，有紫色烟出现 38 （1）2LiAlH42Al2LiH3H2 2mol （2）LiAlH44H2OLiOHAl(OH)34H2 39 铁盐或亚铁盐 水解产物有颜色 HR ROH 否则易形成氢氧化物沉 淀阻塞树脂 40 B 碱 中 不正常 正常 阴离子代换的OH使Fe3+、Al3+沉积树脂表面 而失去净水能力 酸 中 正常 正常 / 41 （1）C、D （2）人类的粪便中约有2/3为大肠肝菌；它的含量反映了饮 水等被污染的程度 （3）前者为真核细胞，后者为原核细胞；后者的体积比前 者小得多 （4）336mg/L，不符合要求 （5）m1.6kg；23.5m/s 42 Ca、KH、H2 43 （1）植物的生长元素为氮、磷、钾，营养元素丰富。必然引起藻 类及浮游生物、水下植物的迅速繁殖。从光合作用的角度分析， 植物吸收二氧化碳而释放出氧气，但是从呼吸角度分析，植物的 疯长，会大大地增加了其呼吸作用，当呼吸作用吸收的氧气大