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氢气是一种热值高的清洁能源,也是重要的化工原料,它具有像碳单质和一氧化碳一样的还原性,也可以用于冶金工业.(1)实验室现有一瓶纯净的氢气和一小段的光亮的红色铜丝.某同学

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氢气是一种热值高的清洁能源,也是重要的化工原料,它具有像碳单质和一氧化碳一样的还原性,也可以用于冶金工业.
(1)实验室现有一瓶纯净的氢气和一小段的光亮的红色铜丝.某同学用坩埚钳夹住铜丝的一端,将铜丝的a处放在酒精灯火焰上加热一段时间,之后迅速将热铜丝伸入装有氢气的集气瓶中,实验过程如图所示.请你推测实验中铜丝a处的颜色的变化情况______,该实验能证明氢气具有什么化学性质?______.
(2)写出在加热的条件,H2与二氧化锗(GeO2)反应制备金属锗的化学方程式:
2H2+GeO2
  △  
.
 
Ge+2H2O
2H2+GeO2
  △  
.
 
Ge+2H2O

(3)如何大量、廉价地制备氢气是各国正努力研究的课题.日本科学家最近开发出一种含镍氧化物半导体粉末,将少量这种粉末放入水中,用波长为420nm的可见光照射,能够不断地将水分解成氢气和氧气.
在上述过程中,这种氧化物粉末的作用是______;写出该反应的化学方程式
2KClO3
 催化剂 
.
光照
2KCl+3O2
2KClO3
 催化剂 
.
光照
2KCl+3O2
▼优质解答
答案和解析

(1)光亮的红色铜丝,将铜丝的a处放在酒精灯上加热,铜与氧气反应生成氧化铜,迅速将热铜丝伸入装有氢气的集气瓶中,氢气与氧化铜反应,生成铜.故答案为:实验I中铜丝a处表面颜色由光亮的红色逐渐变黑色;实验II中铜丝a处表面颜色逐渐由黑色变成光亮的红色;在反应中氢气得氧,被氧化,说明验证氢气具有还原性.故答案为:还原.
(2)根据质量守恒定律中元素种类不变的特点可知:氢气与三氧化二锗在加热条件下反应除生成锗外,还生成水.该反应的化学方程式为:2H2+GeO2
  △  
.
 
Ge+2H2O.
(3)根据题意,该反应是利用水的分解生成氢气和氧气,也就是说含镍氧化物未参加反应只是起到了催化作用.水在含镍氧化物的催化作用和光照下反应生成氢气和氧气.该反应的化学方程式为:2KClO3 
 催化剂 
.
光照
2KCl+3O2↑.
故答案为:
(1)先变黑后变红、还原性;
(2)2H2+GeO2
  △  
.
 
Ge+2H2O;
(3)起催化作用、2KClO3 
 催化剂 
.
光照
2KCl+3O2
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