Question

2．化學(xué)變化是化學(xué)研究的對象之一，也是人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成、性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，以及獲取能源的重要手段．
（1）通過研究如圖1所示的變化，可以確定水是由氫、氧元素組成的．圖中與試管a相連的是電源的負(fù)（填“正“或“負(fù)“）極，b試管中收集到氣體是氧氣．
（2）化學(xué)變化是人類獲取能量的雖重要方法．下列化學(xué)反應(yīng)中，沒有明顯熱量變化的是D（填字母序號(hào)）．
A．鎂條與稀鹽酸　   　B．生石灰與水　　　C．氯化銨和氫氧化鋇　　　D．氧化鐵與稀硫酸
（3）甲烷和水反應(yīng)也可以制水煤氣，其反應(yīng)的微觀示意圖如圖2所示：
寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（4）通過如圖3所示實(shí)驗(yàn)研究金屬鈉的性質(zhì)．回答下列問題：
①向反應(yīng)后的燒杯中滴加無色酚酞，無色酚酞變?yōu)榧t色，由此推測鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物有氫氧化鈉．
②觀察到鈉與水反應(yīng)生成氣體，試推測該氣體的成分并說明理由．
（5）氫氣是最清潔的燃料，計(jì)算200g氫氣完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電解時(shí)正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，二者的體積比是1：2解答；
（2）根據(jù)鎂條和稀鹽酸反應(yīng)放熱，生石灰和水反應(yīng)放熱，氯化銨和氫氧化鋇反應(yīng)放熱，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)既不放熱也不吸熱解答；
（3）根據(jù)甲烷和水在一定條件下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣進(jìn)行分析；
（4）①根據(jù)堿能使酚酞變紅色和反應(yīng)前后元素種類不變確定鈉和水的產(chǎn)物；
②根據(jù)質(zhì)量守恒定律的元素守恒解答；
（5）根據(jù)題中的數(shù)據(jù)和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）通過研究如圖1所示的變化，可以確定水是由氫、氧元素組成的，圖中與試管a相連的是電源的負(fù)極，b試管中收集到氣體是氧氣；
（2）鎂條和稀鹽酸反應(yīng)放熱，生石灰和水反應(yīng)放熱，氯化銨和氫氧化鋇反應(yīng)放熱，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)既不放熱也不吸熱，故選：D；
（3）甲烷和水在一定條件下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，化學(xué)方程式為：CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CO+3H₂；
（4）堿能使酚酞變紅色和反應(yīng)前后元素種類不變確定鈉和水的產(chǎn)物，化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒定律的元素守恒，所以推測鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物有：①氫氧化鈉；
②氫氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律的元素守恒，生成物可能是氫氣或氧氣，但若生成氧氣，不能使原子個(gè)數(shù)守恒；
（5）設(shè)200g氫氣完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量為x
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O
4   32
200g x
$\frac{4}{200g}$=$\frac{32}{x}$
 x=1600g
故答案為：（1）氫、氧元素，負(fù)，氧氣；
（2）D；
（3）CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CO+3H₂；
（4）①氫氧化鈉；
②氫氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律的元素守恒，生成物可能是氫氣或氧氣，但若生成氧氣，不能使原子個(gè)數(shù)守恒；
（5）設(shè)200g氫氣完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量為1600g．

點(diǎn)評(píng) 通過電解水的實(shí)驗(yàn)，可以證明水由H、O元素組成，根據(jù)電解生成氫氣、氧氣體積比2：1，可推導(dǎo)水分子中氫、氧原子個(gè)數(shù)比為2：1．