世界上密度最小的气体——氢气

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　　气体是物质的一个态。气体与液体一样是流体：它可以流动，可变形。化学里面经常会用到气体来做实验，那么今天我们就来了解一下密度最小的氢气。

　　世界上最轻的气体

　　氢气 (H₂) 最早与16世纪初被人工合成，当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–81年，亨利·卡文迪许发现氢气是一种与以往所发现气体不同的另一种气体[2] ，在燃烧时产生水，这一性质也决定了拉丁语 “hydrogenium” 这个名字(“生成水的物质”之意)。常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味的气体。

　　基本性能

　　可燃性

　　纯氢的引燃温度为400℃。

　　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。

　　2H2+O2=点燃=2H2O

学习啦在线学习网 　　这一反应过程中有大量热放出，火焰呈淡蓝色(实验室里用玻璃管看不出蓝色，看到的是黄色是由于玻璃中存在Na+的结果)。燃烧时放出热量是相同条件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料，在火箭上使用。中国长征3号火箭就用液氢燃料。

　　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。

　　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。

　　如用排气法收集，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。

　　氢气在空气中燃烧会发出淡蓝色的火焰，其装置就是直接在玻璃尖管中点燃，那么我们真的能看到淡蓝色的火焰吗?

学习啦在线学习网 　　在玻璃里，含钠离子，而钠离子的焰色却是黄色的，所以，用上述方法只能看到黄色的火焰，却不能看到淡蓝色的火焰。如果要实现淡蓝色的火焰，可采取以下方法：

　　方法一：用石英导管(天价，不适于普通中学的实验室)方法二：用铜管(具有欺骗成分，因为铜元素的焰色为绿色，而且铜能导热，对用橡皮管连接铜管，点燃时会影响气密性)方法三：由于黄色火焰是玻璃中的钠离子造成的，那么我们可以用类似于用焰色反应检验钾元素一样透过钴玻璃看火焰就可以排除钠的干扰了。

　　还原性

　　还原星折叠还原性氢气与氧化铜反应，实质是氢气还原氧化铜中的铜元素，使氧化铜变为红色的金属铜。　CuO+H2=加热=Cu+H2O　CO+3H2=高温催化=CH4+H2O　在这个反应中，氧化铜失去氧变成铜，氧化铜被还原了，即氧化铜发生了还原反应。还原剂具有还原性。根据氢气所具有的燃烧性质，它可以作为燃料，可以应用与航天、焊接、军事等方面;根据它的还原性，还可以用于冶炼某些金属材料等方面。

　　注意事项

　　氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险，其中，氢与氟的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸，与氯的混合比为1：1时，在光照下也可爆炸。氢由于无色无味，燃烧时火焰是透明的，因此其存在不易被感官发现，在许多情况下向氢气中加入乙硫醇，以便感官察觉，并可同时付予火焰以颜色。氢虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢含量增高，将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样，直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧，并有可能和空气一起形成爆炸混合物，引发燃烧爆炸事故