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氫氣

（Hydrogen）

你知道世界上最輕的氣體是什么氣體嗎？它就是氫氣，它的密度非常小，只有空氣的1/14。所以用氫氣充灌的氣球，必須用手牢牢捉住。否則，只要一撒手它就會(huì)閃閃升上天空。

氫氣是一種很輕的氣體

氫氣有個(gè)愛“鉆空子”的脾氣。灌好的氫氣球，往往過一夜，第二天就飛不起來了。這是因?yàn)闅錃饽茔@過橡膠上人眼看不見的小細(xì)孔，溜之大吉。不僅如此,在高溫、高壓下,氫氣甚至可以穿過很厚的鋼板。為什么氫氣這么愛“鉆空子”呢？想知道答案嗎？通過以下的學(xué)習(xí)你就會(huì)得到你想要的答案。

那你知道為什么氫氣球會(huì)在空中飄揚(yáng)嗎？要?dú)馇蚰軌蛟诳罩酗h揚(yáng)，那么就要在氣球內(nèi)的氣體密度較小（比空氣小）。由于氫氣（hydrogen,H2）是一種密度較低的氣體，把氫氣注入氣球內(nèi)，便可以使它飄浮在空中。

氫氣是無色并且密度比空氣小的氣體（在各種氣體中，氫氣的密度最小。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1升氫氣的質(zhì)量是0.0899克，比空氣輕得多）。因?yàn)闅錃怆y溶于水，所以可以用排水集氣法收集氫氣，。另外，在101千帕壓強(qiáng)下，溫度-252.87℃時(shí)，氫氣可轉(zhuǎn)變成無色的液體；-259.1℃時(shí)，變成雪狀固體。

不知是否有同學(xué)知道氫氣球是不能靠近火源的。又是否有同學(xué)知道這是為什么呢？學(xué)完氫氣的化學(xué)性質(zhì)后，我想大家就會(huì)明白的。

常溫下天然氣報(bào)警器，氫氣的性質(zhì)很穩(wěn)定，不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但當(dāng)條件改變時(shí)（如點(diǎn)燃、加熱、使用催化劑等），情況就不同了。

a. 可燃性：

氫氣在空氣里的燃燒，實(shí)際上是與空氣里的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成水。

2H2+O2=2H2O

這一反應(yīng)過程中有大量熱放出，是相同條件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料，在火箭上使用。我國(guó)長(zhǎng)征3號(hào)火箭就用液氫燃料。

不純的H2點(diǎn)燃時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。但有一個(gè)極限，當(dāng)空氣中所含氫氣的體積占混合體積的４％－７４.2%時(shí)，點(diǎn)燃都會(huì)產(chǎn)生爆炸，這個(gè)體積分?jǐn)?shù)范圍叫爆炸極限。

也許有的同學(xué)會(huì)問：我們?cè)趺粗酪黄繗錃馐欠窦兡兀?/p>

如右圖方法氫氣探頭，用試管收集一試管氫氣，然后用燃著木條放到試管口，如果聽到輕微的“噗”聲，表明氫氣是純凈的。如果聽到尖銳的爆鳴聲，表明氫氣不純。這時(shí)需要重新收集和檢驗(yàn)。

如用排氣法收集，則要用拇指堵住試管口一會(huì)兒，使試管內(nèi)可能尚未熄滅的火焰熄滅，然后才能再收集氫氣（或另取一試管收集）。收集好后，用大拇指賭住試管口移近火焰再移開，看是否有“噗”聲氫氣探頭，直到試驗(yàn)表明氫氣純凈為止。

b. 還原性

我們先來看一下以下的動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)：氫氣與氧化銅反應(yīng)

以上反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫氣奪取氧化銅中的氧生成水，使氧化銅變?yōu)榧t色的金屬銅。

CuO+H2=Cu+H2O

在這個(gè)反應(yīng)中汽油報(bào)警器，氧化銅失去氧變成銅，氧化銅被還原了，即氧化銅發(fā)生了還原反應(yīng)。這種含氧化合物失去氧的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。能奪取含氧化物里的氧氫氣探頭，使它發(fā)生還原反應(yīng)是的物質(zhì)，叫做還原劑。還原劑具有還原性。

我們知道性質(zhì)決定用途，那么氫氣有什么用呢？

根據(jù)氫氣所具有的燃燒性質(zhì)，它可以作為燃料，可以應(yīng)用與航天、焊接、航天、軍事等方面；根據(jù)它的還原性，還可以用于冶煉某些金屬材料等方面

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