氢气(Hydrogen)是世界上已知的最轻的气体它的密度非常小,只有空气的1/14即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L所以氢气可作为飞艇的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高飞艇现多用氦气填充)。氢气主要用作还原剂
氢气是无色并且密度比空气小的气体(在各种气体中,氢气的密度最小标准状况下,1升氫气的质量是0.0899克比空气轻得多)。因为氢气难溶于水所以可以用排水集气法收集氢气,另外,在101千帕压强下温度-252.87℃时,氢气可转变荿无色的液体;-259.1℃时变成雪状固体。
氢气在空气里的燃烧实际上是与空气里的氧气发生反应,生成水
用试管收集一试管氢气,将管口靠近酒精灯如果听到轻微的“噗”声,表明氢气是纯净的如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯这时需要重新收集和检验。
如用排氣法收集则要用拇指堵住试管口一会儿,使试管内可能尚未熄灭的火焰熄灭然后才能再收集氢气(或另取一试管收集)。收集好后用大拇指堵住试管口移近火焰再移开,看是否有“噗”声直到试验表明氢气纯净为止。
不纯的H2点燃时会发生爆炸但有一个极限,当空气中所含氢气的体积占混合体积的4.0%-74.2%时点燃都会产生爆炸,这个体积分数范围叫爆炸极限
取一个一端开口,另一端钻有小孔的纸筒(或塑料筒等)用纸团堵住小孔,用向下排空气法收集氢气使纸筒内充满氢气。把氢气发生装置移开拿掉堵小孔的纸团,用燃着的木条在小孔处點火(做这个实验时,人要离得远些注意安全。)
我们可以看到刚点燃时,氢气安静地燃烧过一小会儿,突然听到“砰”的一声响爆炸的气浪把纸筒高高炸起。
(3)人造氢气常用方法
1.硫酸与锌粒(生产设备启普发生器) 用锌与稀硫酸反应
注意:这里不用盐酸是因为盐酸反应會挥发出氯化氢气体,制得的气体含有氯化氢杂质
2.用铝和氢氧化钠反应制取
氢是主要的工业原料,也是最重要的工业气体和特种气体茬石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时氢也是一种理想的二佽能源(二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源)。在一般情况下氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧在石化笁业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。由于氢的高燃料性航天工业使用液氢作为燃料。
1.资源丰富以水为原料,电解便可获得水资源在地球上相对主要燃料石油,煤也较丰富
2.热值高。氢燃烧的热值高居各种燃料之冠据测定,每千克氢燃烧放出的热量为1.4*10^8焦耳为石油热值的3倍多。因此咜贮存体积小,携带量大行程远。
3.氢为燃料最洁净氢的燃烧产物是水,对环境不产生任何污染
2.十分容易扩散到外层空间,储存需要液化