某化学兴趣小组的同学学习了气体性质实验后,对氢气的性质开展了以下项目式学习。
【项目一:氢气的性质】
用自制的氢气通过软管吹泡泡液并用喷枪点燃,观察现象。
(1)吹出的泡泡液在空气中大多数都上升,但也有少数的泡泡液下降,下降的可能原因是。
【项目二:氢气点燃需验纯】
【查阅资料】下表为三种常见可燃性气体的爆炸极限(容易导致爆炸的空气中可燃性气体的体积分数范围):
可燃气体 | 爆炸极限(体积分数) |
4.0%-74.2% | |
5%-15% | |
CO | 12.5%-74.2% |
(2)根据上表可以得出,使用最安全,同学用温度传感器分别测定等质量的氢气(制备氢气装置导管中导出)和酒精灯燃烧后火焰温度的变化情况,如图2所示。
(3)结合图2信息,可以得出氢气做燃料比酒精好,理由是。
【项目三:氢能源开发】
(4)科学家研究开发氢能源的脚步从未停止。可利用天然气(主要成分)和水在一定条件下制备氢气,如图3。
①在蒸汽转化的过程中,将水变成水蒸气与天然气混合进行反应的原因是。
②水蒸气与天然气反应除生成氢气外还能得到碳的氧化物,其中碳元素为+2价,写出该反应的符号表达式。
(5)如图4为利用热化学循环制氢的反应流程,反应前后Mn的化合价均为+2价。
①与传统电解法制取氢气相比,该流程的优点是。
②若中 , 则中与的个数比为。
(6)科学家将微小的固态氢置于488万个大气压下,使固体中所有的氢分子破裂为氢原子,制得具有金属性质的固态金属氢。金属氢形成后,可保持稳定的状态,金属氢具有许多优良性能;超导性,输电效率在99%以上;高导热性,大约是金属铜的两倍多;可作高能燃料,是理想的火箭推进剂。
①金属氢是由(填“分子”“原子”或“离子”)构成的。
②下列有关金属氢的说法错误的是(填字母)。
A.可用作导线 B.形成过程只发生了物理变化
C.在氧气中不能燃烧 D.具有一些金属的物理性质