資源簡介

氫氣的制取和收集
?實驗室里通常用稀硫酸跟金屬鋅起反應來制取氫氣，也可以用鹽酸代替硫酸，用鎂或鐵代替鋅來制取氫氣。
氫氣的實驗室制法：
化學藥品
鋅粒和稀硫酸
反應原理
Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2↑
發生裝置
反應物狀態為固態和液態，反應條件為室溫，可選擇實驗室制CO2的反應裝置（或用過氧化氫溶液制氧氣的反應裝置）
收集裝置
向下排空氣法或排水法
實驗步驟
①檢驗裝置的氣密性②裝鋅粒(注意將試管橫放，把鋅粒放入試管口，再慢慢豎起)③把試管固定在鐵架臺上④加入稀硫酸⑤收集氣體
注意事項
①不能用濃H2SO4代替稀H2SO4，濃H2SO4具有強氧化性②不能用金屬活動性順序表中排在氫后面的金屬，如銅，也不能用排在氫前的金屬，如鈉，一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。③長頸漏斗末端應在液而以下，防止氫氣從長頸漏斗逸出
氫氣的工業制法：
制取方法
原理
優缺點
電解水
2H2O2H2↑+O2
優點：得到氫氣純度高缺點：耗能高
水煤氣
C+H2O（g）CO+H2
優點：成本低缺點：需要設備多(需要除去CO中的雜質)
天然氣
CH4C+2H2
優點：原料豐富缺點：氫氣純度低
電解飽和食鹽水
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
優點：是氯堿化工的副產品缺點：純度低
理想模式：利用太陽能、高效催化劑分解水
2H2O2H2↑+O2↑
優點：不耗費電能、熱能，環保缺點：人類未能尋找到高效催化劑，還未能實際應用
氫氣的檢驗和驗滿
氫氣檢驗和驗滿方法：1.檢驗：點燃待檢測的氣體，在火焰上方罩一個干燥的燒杯有水珠出現，滴入澄清石灰水不變渾濁，則證明有氫氣的存在?2.驗滿：一般使用排水法收集比較純凈的氫氣，可以根據液面的高度判斷。向下排空氣法：把帶火星的木條放到瓶口,若有輕微的爆鳴聲，說明氫氣已滿。

氫氣的性質
氫氣:氫氣（Hydrogen）是世界上已知的最輕的氣體。它的密度非常小，只有空氣的1/14，即在標準大氣壓,0℃下，氫氣的密度為0.0899g/L。所以氫氣可作為飛艇的填充氣體（由于氫氣具有可燃性，安全性不高，飛艇現多用氦氣填充）。氫氣主要用作還原劑。
氫氣的性質:1、氫氣的物理性質在通常狀況下，氫氣是一種無色、無味的氣體。氫氣難溶于水。氫氣是所有氣體中密度最小的一種氣體。標準狀況下，氫氣的密度是0.0899克/升。在101kPa下，溫度為-252.87℃時，氫氣可轉變為無色的液體；-259.1℃時變為雪狀固體。?2、氫氣的化學性質（可燃性）①純凈的氫氣在空氣中可以安靜的燃燒，產生淡藍色火焰，罩在火餡上方的干冷燒杯壁上有水霧出現，接觸燒懷的手感到發燙，說明該反應生成水，并放出大量熱。反應的化學方程式為2H2+O22H2O?②不純的氧氣(混有空氣或氧氣)點燃時極易爆炸，因此使用氫氣時一定要注意安全，點燃前一定要先檢驗氫氣的純度
氫氣和氧氣的比較：
類別
氫氣
氧氣
物理性質
無色、無味、氣體比空氣小，氫氣是最輕的氣體難溶于水
無色、無味、氣體?比空氣略大不易溶于水
檢驗
點然時，發出淡藍色火焰，罩在火焰上方的干冷燒杯內壁上出現水珠
用帶火星的木條檢驗，木條復燃
化學性質
①常溫下性質穩定②可燃性：在點燃條件下燃燒，但不能支持燃燒
①化學性質比較活潑②助燃性：支持燃燒，但其本身無可燃性③氧化性：在氧化反應中提供氧

氫氣的驗純
驗純驗純就是化學中檢驗所的產物的純度,驗純一般是確保化學實驗的安全。　　例如，點燃氫氣前要驗純，氫氣是一種可燃性氣體，它的爆炸極限是在與氧氣混合4%到74.2%時，如果不驗純，就不知道集氣瓶內有沒有摻雜的氧氣，就容易爆炸。
檢驗氫氣純度的方法：實驗用品：酒精燈，鐵架臺，大試管，干燥的小試管，長頸漏斗，鋅粒，稀硫酸。實驗步驟：?1. 用稀硫酸和鋅粒制取氫氣，用向下排空氣法收集氫氣。?2. 用大拇指捂住小試管。?3. 點燃灑精燈，試管移近火焰，試管口對著燃著的灑精燈火焰，移開拇指點火。?4. 如聽到尖銳的爆鳴聲，說明氫氣不純。?5. 如爆鳴聲輕而沉悶，說明試管內收集的氫氣純凈。說明： 　　如果第一次檢驗的氫氣不純，需再次檢純時，必須用拇指捂住試管口一段時間，使試管內沒有燃盡的氫氣火焰完全熄滅，方可再次收集氫氣，否則易發生儀器爆炸事故。?注意：必須聽到輕微的 “噗”聲，才能說明氫氣純度比較高。剛開始收集的氣體，大多是發生器里的空氣，檢驗時不會發出聲響。把這樣的氣體當成純凈的氫氣使用，點燃時可能會發生爆炸。如果用向下排空氣法收集氫氣，經檢驗不純而需要再檢驗時，收集前，必須用拇折堵住試管口一會兒，使試管內尚未熄滅的氫氣火焰因缺氧而熄火，然后再收集氣體檢驗純度，否則，試管中沒有熄滅的氫氣火焰就會點燃氫氣發生器里尚混有空氣的氫氣，使氫氣發生器發生爆炸。
氫氣的爆炸極限當空氣中混入氧氣的體積達到總體積的4%一74.2%，點燃時就會發生爆炸，在這個范圍以外，就不會爆炸，因此這個范圍被稱為氫氣的爆炸極限。所以，在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。


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