氢气

（Hydrogen）

你知道世界上最轻的气体是什么气体吗？它就是氢气，它的密度非常小，只有空气的1/14。所以用氢气充灌的气球，必须用手牢牢捉住。否则，只要一撒手它就会闪闪升上天空。

氢气是一种很轻的气体

氢气有个爱“钻空子”的脾气。灌好的氢气球，往往过一夜，第二天就飞不起来了。这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔，溜之大吉。不仅如此,在高温、高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板。为什么氢气这么爱“钻空子”呢？想知道答案吗？通过以下的学习你就会得到你想要的答案。

那你知道为什么氢气球会在空中飘扬吗？要气球能够在空中飘扬，那么就要在气球内的气体密度较小（比空气小）。由于氢气（hydrogen,H2）是一种密度较低的气体，把氢气注入气球内，便可以使它飘浮在空中。

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升氢气的质量是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，氢气可转变成无色的液体；-259.1℃时，变成雪状固体。

不知是否有同学知道氢气球是不能靠近火源的。又是否有同学知道这是为什么呢？学完氢气的化学性质后，我想大家就会明白的。

常温下天然气报警器，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。

a. 可燃性：

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=2H2O

这一反应过程中有大量热放出，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。我国长征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％－７４.2%时，点燃都会产生爆炸，这个体积分数范围叫爆炸极限。

也许有的同学会问：我们怎么知道一瓶氢气是否纯呢？

如右图方法氢气探头，用试管收集一试管氢气，然后用燃着木条放到试管口，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，用大拇指赌住试管口移近火焰再移开，看是否有“噗”声氢气探头，直到试验表明氢气纯净为止。

b. 还原性

我们先来看一下以下的动画实验：氢气与氧化铜反应

以上反应的实质是氢气夺取氧化铜中的氧生成水，使氧化铜变为红色的金属铜。

CuO+H2=Cu+H2O

在这个反应中汽油报警器，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。这种含氧化合物失去氧的反应，叫做还原反应。能夺取含氧化物里的氧氢气探头，使它发生还原反应是的物质，叫做还原剂。还原剂具有还原性。

我们知道性质决定用途，那么氢气有什么用呢？

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、航天、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

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