氢气的化学性质


氢气的化学性质主要是可燃性和还原性。氢气常温下性质稳定,在点燃或加热的条件下能多跟许多物质发生化学反应。

氢气的化学性质

①可燃性(可在氧气中或氯气中燃烧):2H 2 +O 2 =点燃=2H 2 O(化合反应)

(点燃不纯的氢气要发生爆炸,点燃氢气前必须验纯,相似的,氘(重氢)在氧气中点燃可以生成重水(D 2 O))

H 2 +Cl 2 =点燃=2HCl(化合反应)

H 2 +F 2 =2HF(氢气与氟气混合立刻爆炸,生成氟化氢气体)

②还原性(使某些金属氧化物还原)

H 2 +CuO=Cu+H 2 O(置换反应)

3H 2 +Fe 2 O 3 =高温=2Fe+3H 2 O(置换反应)

3H 2 +WO 3 W+3H 2 O(置换反应)

氢气的物理性质

氢气化学式为H₂,常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即在0℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.089g/L。

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,氢气可转变成无色的液体-259.1℃时,变成雪状固体。

氢气物理性质:

1.密度比空气小(比空气轻)是所有气体中最小的

因此使用(瓶口)向下排空气法收集

应用于充灌探空气球

2.难溶于水因此不和水反应,可用排水法收集

3.无色无味,气体化学性质:

1.可燃性氢气点燃后生成水

应用:高能燃料

2.还原性可使黑色氧化铜变红,同时生成水应用:冶炼金属

氢气的物理性质:在通常情况下,氢气是无色、无味的气体;密度是最小的气体;难溶于水等。氢气的化学性质:1.可燃性(用途:高能燃料、氢氧焰焊接、切割金属);2.还原性(冶炼金属)。

常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即氢气在1标准大气压和0℃,氢气的密度为0.089g/L。

所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量最小的物质,主要用作还原剂。

氢气 (H2) 最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪许发现氢元素,氢气燃烧生成水(2H₂+O₂点燃=2H₂O),拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为“hydrogenium”(“生成水的物质”之意,“hydro”是“水”,“gen”是“生成”,“ium”是元素通用后缀)。19 世纪50 年代英国医生合信编写《博物新编》(1855 年)时,把“hydrogen”翻译为“轻气”,意为最轻气体。

工业上一般从天然气或水煤气制氢气,而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中,造成“氢脆”现象,使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐尔合金),设计也更加复杂。


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