Question

19．氫氣燃燒能放出大量的熱，且生成物只有水，“氫能”將是未來最理想的新能源：
（1）圖1是工業(yè)上制備氫氣的微觀示意圖，其中不同的球代表不同的原子．下列說法正確的是D（填選項）．

A．反應(yīng)前后共有4種原子              B．反應(yīng)前后元素化合價都不變
C．化學變化中分子和原子均可再分      D．該化學反應(yīng)中，甲、丁兩種分子的個數(shù)比是1：1
（2）某化學家根據(jù)“原子經(jīng)濟”的思想設(shè)計如圖2制備氫氣的反應(yīng)步驟（反應(yīng)條件略）：
①圖中Ⅰ、Ⅳ反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)，寫出其中一個反應(yīng)的化學方程式CaBr₂+H₂O$\frac{\underline{\;750℃\;}}{\;}$CaO+2HBr或HgBr₂+CaO$\frac{\underline{\;250℃\;}}{\;}$CaBr₂+HgO；
②在整個流程中，循環(huán)利用的物質(zhì)是CaBr₂、HgO．
（3）科學家正致力于利用太陽能和水制取氫氣的研究（如圖3），利用該方法獲得氫能的優(yōu)點原料是水，資源不受限制；利用太陽能分解水，不消耗電能．

Answer 1

分析 （1）分子由原子構(gòu)成，不同種分子其構(gòu)成不同，構(gòu)成相同的分子是同一種分子，據(jù)此結(jié)合圖示中分子的結(jié)構(gòu)以及化學反應(yīng)的實質(zhì)分析解答；
（2）①根據(jù)反應(yīng)物和生成物結(jié)合流程圖中的物質(zhì)寫成反應(yīng)的方程式；
②根據(jù)流程圖中的物質(zhì)反應(yīng)特點找出反應(yīng)前后沒有發(fā)生改變的物質(zhì)即是可循環(huán)使用的物質(zhì)；
（3）根據(jù)獲得理想氫能源的方法分析優(yōu)點．

解答 解：（1）A、由反應(yīng)的微觀示意圖可看出，該反應(yīng)中只有三種原子，則可確定該反應(yīng)中共有三種元素；故A說法錯誤；
B、由反應(yīng)示意圖可知，黑球表示的元素在反應(yīng)前與其他元素組成了化合物，在反應(yīng)后組成了單質(zhì)．所以化合價在反應(yīng)前后發(fā)生變化；故B說法錯誤；
C、觀察微觀示意圖可知，反應(yīng)前后原子的種類沒有發(fā)生變化，因此原子沒有再分；故C說法錯誤；
D、觀察微觀示意圖，其中甲和丁代表的分子中原子的個數(shù)在反應(yīng)前后是相等的，因此可以看出二者的分子個數(shù)比是1：1，若寫成方程式，這四種物質(zhì)的分子個數(shù)比應(yīng)該是1：1：3：1；故D說法正確；
故選D．
（2）①Ⅰ反應(yīng)是CaBr₂和H₂O在750℃時反應(yīng)產(chǎn)生CaO和HBr；Ⅳ反應(yīng)是HgBr₂和CaO在250℃時反應(yīng)生成CaBr₂和HgO，故反應(yīng)的方程式為：CaBr₂+H₂O$\frac{\underline{\;750℃\;}}{\;}$CaO+2HBr 或HgBr₂+CaO$\frac{\underline{\;250℃\;}}{\;}$CaBr₂+HgO；
②觀察反應(yīng)的流程可知反應(yīng)前有CaBr₂和HgO參加反應(yīng)，反應(yīng)后又生成CaBr₂和HgO，因此循環(huán)利用的物質(zhì)是CaBr₂、HgO；故答案為：CaBr₂、HgO；
（3）科學家正致力于利用太陽能和水制取氫氣的研究，可以看出利用太陽能分解水，不消耗電能，且原料是水，資源不受限制等；
故答案為：原料是水，資源不受限制；利用太陽能分解水，不消耗電能．

點評 本題考查了化學反應(yīng)的微觀模擬示意圖及信息題的運用，完成此題，可以依據(jù)化學反應(yīng)的實質(zhì)及信息提供的問題結(jié)合相關(guān)的知識分析，難度較大，能夠考查學生的知識運用能力．