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    10．氢氧燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点，近年来逐渐运用于航天、汽车等领域．其工作原理是：H2和O2反应时将化学能转化为电能．
    【提出问题】H2一定要在O2中燃烧才能产生电能吗？
    【实验步骤】重庆一中初三某化学兴趣小组同学群策群力，据实验目的设计了如图1所示装置：
    步骤1．向分液漏斗中注入一定浓度的硫酸溶液（或氢氧化钾溶液）
    步骤2．闭合K1，断开K2，一分钟后观察三颈瓶中的现象
    步骤3．闭合K2，断开K1，记录用电器工作时间
    步骤4．将d处小风扇依次更换为小灯泡，发光二极管，重复步骤2、3
    【实验分析】
    Ⅰ．步骤2，当闭合K1，断开K2，一分钟后，a，b处有大量气泡产生…．
    （1）三颈中发生的化学反应式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，
    该实验可得到的结论有C（填序号）；
    ①水由氢气和氧气组成       ②水由氢氧原子构成
    ③水由氢氧元素组成         ④水由氢氧两个元素组成
    （2）下列对分液漏斗中的现象及作用描述正确的是C；
    ①液面下降，调节压强        ②液面下降，控制反应速率
    ③液面上升，调节压强        ④液面上升，控制反应速率
    （3）如图2图象不符合实验事实的是A（填序号）；
    （4）要区分a、b处气体，最好选用的方法是用燃着的木条，若用ρ（H2）、ρ（O2）分别表示H2、O2的密度，则反应后生成物的分子中，H、O原子个数比的计算式为32ρ（H2）：ρ（O2）[用ρ（H2）、ρ（O2）来表示]．
    Ⅱ．步骤3、4，闭合K2，断开K1，各用电器工作时间如下表：
    溶液各用电器工作时间/秒
    小风扇2.5V小灯泡发光二极管
    Xg/L H2SO4溶液6555＞480
    Yg/L KOH溶液291010
    要比较电解H2SO4溶液、KOH溶液，哪种获得的电能更多？电解H2SO4溶液，则X＞Y（填“＞”、“＜”或“=”）．
    【实验结论】通过分析知：氢氧燃料电池不一定（填“一定”、“不一定”或“一定不”）在点燃条件下才能放电．

    分析 Ⅰ．（1）水在电解的过程中分解产生了氢气和氧气．电解水的实验结论是说明水是由氢元素和氧元素组成．
    （2）根据水在电解的过程中分解产生了氢气和氧气以及压强变化分析．
    （3）电解水时，与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多；且两者的体积之比大约是1：2，硫酸只是增强溶液的导电性，
    （4）根据氢气和氧气的性质以及氢分子与氧分子中都含有两个原子分析；
    Ⅱ．根据表中数据分析
    【实验结论】由实验现象分析．

    解答 解：Ⅰ．（1）水在电解的过程中分解产生了氢气和氧气，故该反应的化学方程式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．电解水实验可得到的结论是：水是由氢、氧两种元素组成的等，故选：C．
    （2）因为水在电解的过程中分解产生了氢气和氧气，装置中压强变大，水被压入分液漏斗中，分液漏斗可以调节压强，故选C；
    （3）电解水时，a端连接电源的负极，产生氢气；b端连接电源的正极，产生氧气，且两者的体积之比大约是2：1，所以A错B对；过程中硫酸只是增强溶液的导电性，其反应前后的质量不变，故C对，由于随着水的电解，水的质量不断减小，硫酸溶液的溶质质量分数不断增大，当反应停止时硫酸质量分数不变，故D对，故选A．
    （4）氧气能使燃着的木条燃烧更旺，氢气能被燃着的木条点燃，区分二者的最好选用的方法是用燃着的木条；H2、O2的质量比为ρ（H2）×2：ρ（O2）×1，H2、O2的分子数之比为：$\frac{ρ（{H}_{2}）×2}{2}$：$\frac{ρ（{O}_{2}）×1}{32}$=32ρ（H2）：ρ（O2）；反应后生成物的分子中，H、O原子个数比32ρ（H2）×2：ρ（O2）×2=32ρ（H2）：ρ（O2）；
    Ⅱ．由表中数据可知，电解H2SO4溶液各用电器工作时间更长，获得的电能更多，意味着电解时反应速度更快，溶液的导电性更好，所以H2SO4溶液浓度大于KOH溶液．
    【实验结论】闭合K2，断开K1，用电器就可以工作，说明氢氧燃料电池不一定在点燃条件下才能放电．
    故答案为：Ⅰ．（1）2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；C．
    （2）C；（3）A；（4）用燃着的木条；32ρ（H2）：ρ（O2）；
    Ⅱ．电解H2SO4溶液；＞；
    【实验结论】不一定．

    点评 本题难度不大，掌握电解水的实验现象、结论等并能灵活运用是正确解答本题的关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    A．1：1B．2：1C．1：2D．1：3

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    1．下列各组物质，前者属于混合物、后者属于氧化物的是（　　）
    A．净化后的自来水、高锰酸钾B．煤、氧气
    C．汽水、蒸馏水D．冰水混合物、二氧化碳

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    18．某化学兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究，请你一起参与他们的探究活动．
    提出问题：这瓶熟石灰粉末是否已经变质生成了CaCO3？
    进行猜想：猜想一：熟石灰全部变成了CaCO3．
    猜想二：熟石灰部分变成了CaCO3．
    猜想一：熟石灰没有变质．
    设计实验：该小组同学对猜想一设计了下列探究方案，请你帮助他们完成下表中相关实验内容．
    实验步骤实验现象实验结论
    ①取样，加适量水，搅拌，过滤
    ②取少量滤液于试管中，滴入酚酞试液
    ③取少量滤渣于试管中，加入盐酸    		②试液没有变成红色．
    ③滤渣溶解，产生气泡．    		猜想一成立
    反思与应用：①要证明猜想二成立，可参照上述实验方案进行探究，在步骤②中产生的实验现象是试液变成红色．
    ②熟石灰变质是由于二氧化碳的缘故．在初中化学我们所学过的物质中还有氢氧化钠（举一例）等具有这样的性质，因此像熟石灰这类物质在实验室应密封保存．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    5．钠原子Na与钠离子Na+相比较，下列说法正确的是A
    A．具有相同的核电荷数
    B．具有相同的电子层数
    C．具有相同的化学性质    
    D．具有相同的质子数．

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    科目：初中化学 来源： 题型：实验探究题

    15．科学兴趣小组学习二氧化锰（MnO2）催化分解过氧化氢的实验后，进行如下实验．
    ①选择装置并检查气密性．
    ②称取0.1g的二氧化锰粉末加入容器中．
    ③量取20毫升溶质质量分数约1%的过氧化氢溶液加入容器中，记录一定时间内收集到的气体体积．
    ④改变二氧化锰的质量，重复上述实验，记录数据如表．
    时间/秒生成氧气的体积/毫升
    0.1g MnO20.2g MnO20.3g MnO20.4g MnO2
    4049617586
    8077879092
    12089929292
    16092929292
    （1）本实验探究的问题是二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响．从表中数据分析得出的结论是其他条件相同时，二氧化锰的质量越大反应速率越快．
    （2）写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
    （3）对于有气体生成的反应，要准确比较反应速率的快慢，除上述方法外，你还可以采用的方法是比较收集相同体积的气体所需时间的长短．
    （4）为了完成本实验应选用的收集装置是③．（填序号）
    （5）对于催化剂对化学反应速率的影响还有哪些因素，你可以大胆提出猜想，并设计实验进行验证．（要求仍以过氧化氢分解为例）
    你的猜想：催化剂的种类不同影响过氧化氢分解的速率．
    你的实验设计：（要有实验操作步骤、现象和结论）
    步骤：在常温下，①分别称取0.1g的红砖粉末和二氧化锰加入到大试管内；②分别向大试管中加入20mL5%的过氧化氢溶液；③用排水法分别收集一瓶氧气并记录所需的时间
    现象和结论：放入二氧化锰收集一瓶氧气所需的时间比放入红砖粉末的短，说明二氧化锰的催化效果比红砖粉末要好．

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    科目：初中化学 来源： 题型：计算题

    2．有铁粉和铜粉的均匀混合物，甲、乙、丙三位同学分别取该混合物与稀硫酸反应，所得数据如表所示：
    甲乙丙
    金属混合物的质量101020
    稀硫酸的质量/g100120100
    剩余固体质量/g4413
    请分析数据，回答下列问题：
    （1）甲同学所得溶液中含有的溶质是H2SO4、FeSO4（填化学式 ）．
    （2）金属混合物中铜的质量分数是40%．
    （3）计算丙同学所得溶液中溶质的质量分数17.8%．（计算结果精确到0.1%）

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    19．物质的性质决定了物质的用途．下列几种常见物质的性质、用途一致的是（　　）
    A．氮气化学性质不活泼作保护气B．稀有气体化学性质稳定电光源
    C．氧气助燃性燃料D．氢气可燃性填充探空气球

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    20．据意思写符号：
    3个钾原子3K；氯化铁中铁元素的化合价$\stackrel{+3}{Fe}$Cl3；碳酸钙CaCO3；2个镁离子2Mg2+；地壳中含量最高的元素和含量最高的金属元素组成的化合物的化学式Al2O3．

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