《2026年江苏13大市中考名卷优选38套化学》

16（11分）氢气的发现、制取、储存和利用意义重大。
(1) 发现氢气：16世纪科学家就发现稀硫酸与Fe反应能生成“易燃空气”。1787年拉瓦锡将$H_{2}O(g)$(表示水蒸气)通过一根烧红的铁制枪管，得同样“易燃空气”。他将“易燃空气”命名为“生成水的元素”，即氢。拉瓦锡实验中，枪管内壁有黑色固体($Fe_{3}O_{4}$)生成，该反应的化学方程式为3Fe+4H₂O(g)高温Fe₃O₄+4H₂。
(2) 制取氢气：一种以$NiFe_{2}O_{4}$为催化剂制氢的反应原理如图1所示。

①反应I中$NiFe_{2}O_{4}$参加(填“参加”或“未参加”)化学反应。
②将16g$CH_{4}$和足量的$H_{2}O(g)$通过该方法制氢，理论上可获得6g$H_{2}$。
(3) 储存氢气：镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。储氢时，Mg与$H_{2}$在一定条件下反应生成$MgH_{2}$固体。$1m^{3}$镁基材料储存的$H_{2}$在常温常压下体积可达1345$m^{3}$。
①$MgH_{2}$由两种离子按个数比1：2构成。构成$MgH_{2}$的是$Mg^{2+}$和H⁻。
②镁基材料储氢量大的原因是H₂转化为固体，等质量气体体积可缩小1000多倍。
(4) 利用氢气：氢氧燃料电池能将化学能转化为电能，工作原理如图2所示。

①质子交换膜中只允许一种微观粒子通过，该微观粒子为b(填字母)。
a. $e^{-}$
b. $H^{+}$
c. $O^{2-}$
②燃料电池中发生反应的化学方程式为2H₂+O₂催化剂2H₂O。

答案： 16.(除特殊标注外，每空1分，共11分)
$(1)3Fe+4H₂O(g)\overset{高温}{=}Fe₃O₄+4H₂(2$分)
(2)①参加 ②6(2分)
(3)①H⁻ ②H₂转化为固体，等质量气体体积可缩小1000多倍(2分)
$(4)①b ②2H₂+O₂\overset{催化剂}{=}2H₂O(2$分)
解析:
(2)②根据制氢反应原理图可知，总反应为$CH₄+H₂O(g)\overset{NiFe₂O₄、太阳光}{=}CO+3H₂，$由关系式:CH₄～3H₂知，$m(H₂)=16g×\frac{3×2}{16}=6g。$
(3)①MgH₂由Mg²⁺和另外一种离子按个数比1:2构成，根据化合物中正负化合价代数和为0知，另一种离子为H⁻。②镁基材料储氢量大，是因为1m³镁基材料储存的H₂在常温常压下体积可达1345m³，即H₂转化为固体，等质量气体体积可缩小1000多倍。