氢气的物理及化学性质
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初中化学——(14)氢气一、氢气的物理性质在通常状况下,氢气是无色无味的气体,密度比空气轻,难溶于水。
二、氢气的化学性质1、可燃性:2H2+O2点燃2H2O现象:产生淡蓝色的火焰,放出大量的热,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁有水珠形成。
诠释:点燃不纯的氢气会发生爆炸,因此,使用前要验纯。
2、还原性:H2+CuO 点燃 Cu+H2O现象:黑色固体逐渐变为光亮的红色固体,管壁有水珠。
三、氢气的用途冶炼金属、合成氨原料、填充气球、高能燃料四、氢气跟氧化铜的反应1、实验要注意以下几点:(1)仪器安装时试管口应稍向下倾斜;(2)反应物(CuO)要放在试管的底部;(3)氢气导气管应插到试管底部的上方。
2、操作步骤:(1)先通氢气1~2分钟,等试管中的空气排净,再给氧化铜加热,否则试管里原有的空气与氢气混合,点燃时容易发生爆炸;(2)先给试管均匀加热,然后集中加热氧化铜;(3)看到氧化铜由黑色逐渐变成光亮的红色,管口有水滴生成,反应完成后,先停止加热,此时继续通氢气等灼热的试管冷却后才能撤去氢气,否则灼热的铜在空气里又被氧化为氧化铜。
3、实验现象:黑色氧化铜变为亮红色;试管口部有水珠生成。
五、氧化反应与还原反应1、氧化反应:物质与氧发生的反应叫氧化反应。
诠释:(1)物质与氧气发生的反应叫氧化反应。
(错)(2)物质与氧气发生的反应是氧化反应。
(对)(3)氧气中含有氧,但含有氧的物质不一定是氧气。
2、还原反应:含氧化合物中的氧被夺去的反应叫还原反应。
3、反应中得到氧的物质具有还原性,是还原剂,发生氧化反应。
4、反应中失氧的物质具有氧化性,是氧化剂,发生还原反应。
5、具有还原性的物质有:H2、CO、C。
6、化合反应不一定是氧化反应,氧化反应不一定是化合反应7、氧化反应分类(1)剧烈氧化:如燃烧、自燃、爆炸。
(2)缓慢氧化:如食物的腐烂、酿酒、铁生锈、呼吸作用等。
六、课后练习题1、氢气的下列用途中运用了它的物理性质的是( )A、焊接或切割金属B、驱动火箭C、冶炼金属D、充探空气球2、下列混合气体点燃可能发生爆炸的是( )A、氢气与氦气B、氢气与空气C、氢气与二氧化碳D、氢气与氮气3、氢气是一种很有前途的能源,以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是( )A、由热电站提供电力电解水B、利用太阳能分解水C、加热到1000℃以上使水分解D、用焦炭和水反应制水煤气4、氢气作为未来燃料的突出优点是()A、燃烧时放出大量的热,且没有污染B、安全、价廉、质轻C、资源丰富、易燃D、很容易制取5、常温下进行如下操作,其中有化学变化发生的是()A. 将纯净的氢气通入装有氧化铜的试管中B. 将锌片放入装有稀盐酸的试管中C. 将CO2通入装有澄清石灰水的烧杯中D. 将2体积氢气与1体积氧气混合6、下列说法正确的是()A. 氢气是最轻的气体(同温同压时)B. 氢气是由2个氢原子构成的。
氢气的化学性质氢气是一种化学元素,性质非常特殊。
下面将从物理性质、化学性质、反应特性和用途等几个方面来介绍氢气的化学性质。
1.物理性质氢气的化学式为H2,分子量为2.016。
在常温下,氢气是一种无色、无臭、无味且非常轻的气体。
它的密度非常小,约为空气的1/14,因此氢气具有很强的升力和可燃性。
氢气在常温下不易液化,需要恒定的高压和低温。
液态氢气的熔点为-259.2℃,沸点为-252.8℃。
2.化学性质氢气燃烧时,需要与氧气发生反应才能释放出大量能量。
因为氢气的分子结构非常简单,只有两个原子,非常容易与其他元素结合。
以下是氢气的一些重要化学性质:(1)燃烧性物理学家最早就发现氢气是一种极易燃的物质。
只要点燃氢气,就会发生猛烈的爆炸,释放出大量的能量,其中水是氢与氧反应的产物。
燃烧的化学方程式为:2H2 + O2 → 2H2O因为氢气无毒、无害,燃烧后只有水和少量的氮氧化物排放,所以氢气被誉为最环保且最清洁的能源之一。
(2)活泼性氢气是一种非常活泼的元素,在高温和高压下,它可以与大多数元素反应,包括碳、氮、氧和卤素等。
当氢气与其他元素结合时,生成的化合物通常都是极为稳定的化合物。
例如,氢气与氧气反应,生成的水可以在普通的环境温度和压力下稳定存在。
(3)邻居效应由于氢气的特殊性质,当它结合到其他原子后,可导致与氢气发生反应的邻居原子发生变化。
因此,氢气的存在可以影响化学反应的速率和产物。
3.反应特性氢气不仅可以与氧气发生燃烧反应,还可以与许多其他气体和液体发生反应。
以下是氢气和其他物质反应的一些典型反应:(1)与金属反应氢气可以与大多数金属反应,生成相应的金属氢化物。
反应方程式为:M + H2 → MH2其中M表示金属。
这种反应对于储氢和制备氢气是很有用的。
(2)与卤素反应氢气可以与氯、溴和碘等卤素单质发生反应,生成相应的卤化氢。
反应方程式为:H2 + X2 → 2HX其中X表示卤素。
这种反应是氢气的一种重要用途之一。
氢的化学性质与应用氢是元素周期表中最简单的元素,它只有一个质子和一个电子。
由于氢原子非常稳定和易得,它在化学领域中有着广泛的应用。
本文将分析氢的化学性质以及它在各个领域中的应用。
一、氢的化学性质1. 氢的物理性质氢是一种无色、无味、无臭的气体,它在常温常压下存在于二原子形式(H2)。
氢气密度非常小,比空气轻四分之三,因此在氢气泄漏时会上升到高处而不会停留在低处。
2. 氢的化学性质氢是一种高度反应性的元素。
它与大多数非金属元素形成共价键,与金属形成金属氢化物。
氢气常与氧气、氯气等反应生成相应的氢化物,其反应形式如下:2H2 + O2 → 2H2O2H2 + Cl2 → 2HCl3. 氢的燃烧性质氢是一种极易燃的气体,其燃烧产生的能量是所有同等质量燃料中最高的,同时也产生水作为唯一气体产物。
氢燃烧的反应方程式如下:2H2 + O2 → 2H2O + 热量二、氢的应用1. 氢作为能源氢气在能源领域具有巨大的潜力。
通过燃烧氢气产生的热能可以用于发电或供暖,并且不会产生温室气体和空气污染物。
另外,氢气可以通过与氧气反应产生电能的燃料电池中使用。
2. 氢作为化工原料由于氢气具有高度的反应性,它在化工领域中广泛应用。
氢气可用于生产氨、硫化氢等化学品,也可以用于氢化反应,在制药、有机合成等领域中起到重要作用。
3. 氢作为储能介质氢气可以作为一种储能介质,用于储存并输送能量。
通过电解水将电能转化为氢气,然后通过燃烧或与氧气反应将氢气释放出来,以供应能量需求。
4. 氢作为推进剂在航空航天领域,氢气被广泛应用于火箭发动机的推进剂。
由于氢气的高燃烧效率和轻质特性,它可以提供更大的推力并减轻整个系统的总重量。
5. 氢作为冷却剂在核工业中,氢气常被用作冷却剂,用于控制核反应堆的温度、防止过热和保护设备。
结论综上所述,氢气作为元素周期表中最简单的元素之一,具有独特的化学性质和广泛的应用前景。
它在能源、化工、航空航天等领域中发挥着重要作用,为人类的生活和科技进步做出了积极贡献。
氢气的化学性质氢气是一种无色、无味且极为轻量的气体,它是化学元素周期表中的第一元素,其化学符号为H。
氢气在自然界中广泛存在于水、石油及天然气等材料中。
氢气具有多种化学性质,本文将就其化学性质进行详细介绍。
1.氢气的物理性质氢气是一种无色、无味、非毒且无臭的气体,它十分轻巧,比空气要轻得多。
在常温下,氢气是一种气态物质,凝固点和沸点分别为-259.2℃和-252.8℃。
当氢气被压缩到高压状态下,它便会形成液态氢。
氢气的密度是0.08988g/cm3,它的比重是0.0694,它是自然界中最简单的分子。
2.氢气的化学性质氢气的化学性质较为活泼,它很容易与其他元素反应。
氢气在化学反应中通常呈现出还原性质,它可以用作还原剂,同时在与一些元素结合时,氢气也可以显示出它的氧化性质。
由于氢气分子的小而简单,因此它具有广泛的用途,在化学上,氢气是非常重要的原料。
3.氢气的还原性质氢气是一种较强的还原剂,在与其他物质反应时,氢气通常表现为将其他元素还原为它们的原始状态。
例如,当加热时,氢气可以与氧气结合生成水(2H2 + O2 -> 2H2O),这是一种非常常见的氢气反应,氢气在这个反应中表现出了它的还原性质。
此外,在与硫化物、硫酸盐等物质反应时,氢气也可以表现出非常强的还原性质。
与铁离子或氯气结合时,氢气同样也需要表现出还原性质。
氢气作为还原剂还广泛应用于冶金炼钢、制造非铁金属及某些有机化合物的制造过程中。
4.氢气的氧化性质氢气是一种可燃气体,在与空气或氧气相遇时,容易发生氧化反应。
最常见的氢气氧化反应是氢气燃烧,当氢气被引燃时,它会迅速地生成水,同时放出大量的热量和光。
例如,当氢气燃烧时,它与氧气结合形成水,释放出大量的能量(2H2 + O2 -> 2H2O + 572kJ/mol)。
此外,氢气也可以通过一些反应表现出它的氧化性质。
例如,在与氯气、溴气或碘气结合时,氢气会与它们发生氧化反应。
5.氢气的金属性质氢气也可以表现出金属性质。
公考氢气知识点总结一、氢气概述氢气是化学元素中的一种,原子序数为1,原子量为1.008。
在化学周期表中,氢气位于第一主族元素,化学符号为H。
氢气是宇宙中最丰富的元素之一,但在地球上以自由状态非常罕见。
通常情况下,氢气以分子的形式存在,即H2。
氢气在工业、能源、核能、航空航天等领域都有应用,因其环境友好和高能量特性而备受关注。
二、氢气的性质1. 物理性质氢气是一种无色、无味、无臭的气体,密度比空气小,易于燃烧。
液态氢气是一种极低温液体,沸点为-252.87°C,是温度最低的液体之一。
2. 化学性质氢气有较高的活性,可以与氧气、氯气等元素发生化学反应。
在空气中,氢气易与氧气发生爆炸性反应,释放大量热能。
此外,氢气还可与一些金属发生反应,生成金属氢化物。
三、氢气的制备1. 实验室制备在实验室中,氢气一般采用锌和盐酸反应制备。
反应方程式为:Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑2. 工业制备工业上氢气的制备主要采用天然气蒸汽重整反应、气化反应、电解水等方法。
其中,天然气蒸汽重整反应是制备氢气的主要方法之一,过程中甲烷与水蒸汽反应生成氢气和一氧化碳。
四、氢气的应用1. 能源领域氢气作为清洁能源的应用不断扩大。
其燃烧产生的唯一副产品是水,不会造成环境污染,因此被认为是未来替代传统石油能源的重要候选者。
2. 工业领域氢气可用作还原剂、氢化剂、氢化制氨、硬化油脂等多种工业反应的原料。
3. 航空航天领域氢气被广泛用于火箭推进器,因其高能量、低密度、燃烧后不产生固体或液体副产品的特点,逐渐成为航天领域不可或缺的推动力。
五、氢气的安全性氢气在一定条件下具有较高的爆炸性,因此在储存、运输、使用过程中需严格控制其浓度。
同时,在化工生产、实验室使用氢气时,应严格遵守安全操作规程,做好安全防护工作。
六、氢气的环保性相对于传统的石油能源,氢气燃烧只产生水,不会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物,对环境友好。
氢气的物化性质氢气的物理性质之一:通常状况下,氢气是没有颜色、没有气味的气体。
盛满氢气的集气瓶瓶口应朝下放置,这是因为氢气比空气轻。
标准状况下,氢气的密度为0.0899g/L,是所有气体中密度最小的。
在压强为 1.01×105Pa时,无色液态氢的沸点为-252.80℃(20.2K),雪状固态氢的熔点为-259.14℃(13.86K)。
氢气难溶于水。
标准状况下,1L水中仅能溶解20mL的氢气。
氢气的物理性质之二:氢气在通常条件下为无色、无臭、无味气体;气体分子由双原子组成;熔点-259.14℃,沸点-252.8℃,临界温度33.19K,临界压力12.98大气压,气体密度0.0899g/L;水中溶解度21.4cm3/1000g水(0℃),稍溶于有机溶剂。
氢气的物理性质之三:通常情况下,氢气是一种无色、无臭、无味的气体,熔点-259.14℃,沸点-252.8℃。
在标准状况下(0℃,大气压强为1.013×105),气体的密度为0.0899g/L,跟同体积的空气相比,约为空气质量的1/14,是最轻的气体。
难溶于水,0℃、氢气压强为1.013×105Pa时,1体积水中能溶解0.0214体积的氢气。
在大气压强为1.013×105Pa,温度为-252.8℃时,氢气液化为无色液体。
在-259.14℃,能变为雪状固体。
液态氢通常称为“液氢”,有超导性质。
氢气的化学性质之一:在常温下,氢气的化学性质是稳定的。
在点燃或加热的条件下,氢气很容易和多种物质发生化学反应。
纯净的氢气在点燃时,可安静燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,有水生成。
若在火焰上罩一干冷的烧杯,可以烧杯壁上见到水珠。
2H2+O22H2O把点燃氢气的导管伸入盛满氯气的集气瓶中,氢气继续燃烧,发出苍白色火焰,放出热量,生成无色有刺激性气味的气体。
该气体遇空气中的水蒸气呈雾状,溶于水得盐酸。
H2+Cl22HCl 在点燃氢气之前,一定要先检验氢气的纯度,因为不纯的氢气点燃时可能发生爆炸。
氢气的性质知识点总结1. 物理性质氢气是一种无色、无味、无臭的气体。
在常温常压下,它是一种轻气体,密度比空气轻约14倍,可以升到空气中。
氢气是唯一能够直接成为储能源的纯净气体,因此在航空航天领域有着举足轻重的地位。
2. 化学性质氢气是一种极活泼的元素,可以与多种元素发生化学反应。
它可以与氧气发生燃烧反应,生成水,释放出大量的热能。
这种反应被广泛应用于燃料电池中,成为清洁能源的重要来源。
氢气也可以和氯气直接发生反应,生成盐酸;与氮气直接反应,生成氨气;与碱金属、碱土金属发生反应,生成相应的氢化物。
3. 危险性在一定条件下,氢气具有一定的危险性。
氢气是易燃易爆的气体,当氢气浓度达到4%~75%时,与空气混合可形成可燃气体。
在高温高压环境下,氢气容易发生爆炸。
因此在工业生产、储存、运输和使用氢气时,必须严格遵守相关的安全标准,采取有效的安全措施。
4. 应用领域氢气具有丰富的应用前景。
首先在化工行业,氢气可以被用于合成氨、甲醇、氢气等化工产品。
其次在能源领域,氢气是清洁化能源之一,可以应用于燃料电池、氢能发动机等技术中,成为未来的主要能源来源。
此外,氢气还可以应用于金属加工、半导体制造、航空航天等领域。
5. 生产方式氢气的生产方式主要有化石燃料重整、水电解、焚烧和生物制氢等。
其中化石燃料重整是目前最主要的生产方式,它是以天然气、石油为原料,通过催化剂作用进行化学反应,生成氢气。
水电解是一种清洁生产方式,采用电能对水进行电解,将水分解为氢气和氧气。
生物制氢是一种生物技术,通过植物或微生物的代谢活动,产生氢气。
未来,还有望发展出新的生产方式,以满足氢气的大规模需求。
综上所述,氢气是一种具有丰富性质和广泛应用领域的重要元素。
通过深入了解氢气的性质,可以更好地应用和开发氢气资源,推动清洁能源技术的发展,为人类社会的可持续发展作出贡献。
初中氢气知识点总结一、氢气的物理性质1. 氢气是一种无色、无味、无毒的气体。
2. 氢气的密度非常小,是空气的十四分之一。
3. 氢气具有很高的燃烧性,可以与空气中的氧气发生激烈的反应,产生大量的热量和水。
二、氢气的化学性质1. 氢气是一种非金属元素,可以与其他非金属元素形成化合物。
2. 氢气可以与氧气发生反应产生水,这是一种非常重要的氧化还原反应。
三、氢气的制备方法1. 通过金属和酸的反应:在实验室中,可以用锌和稀硫酸的反应制备氢气。
2. 通过金属的加热反应:在工业上,可以用高温将甲烷气在存在催化剂的条件下分解为氢气和碳。
四、氢气的应用领域1. 化工工业:氢气可以用作合成氨、甲醇等重要化工原料。
2. 能源领域:氢气可以作为燃料使用,被广泛应用于氢能车辆和燃料电池。
3. 制造领域:氢气可以用于冶金、半导体等领域的生产过程中。
五、氢气的环境影响1. 氢气的燃烧产生的水是一种非常干净的废物,不会对环境造成任何污染。
2. 在氢能车辆的使用过程中,不会排放任何有害气体,对环境非常友好。
六、氢气的安全性1. 氢气是一种易燃易爆的气体,需要在安全的条件下进行储存和运输。
2. 在氢气的使用和生产过程中,需要严格的安全措施,以避免事故发生。
七、氢气的未来发展1. 随着能源危机的日益凸显,氢能作为一种清洁能源备受关注。
2. 目前,全球范围内正在积极研发氢能技术,预计未来氢能将在交通、工业等领域得到更广泛的应用。
总之,氢气作为一种重要的化学物质,在学习化学知识的过程中,初中生应该了解其基本的物理性质、化学性质、制备方法、应用领域、环境影响、安全性以及未来发展趋势等方面的知识。
这些知识将有助于学生们更深入地了解氢气在现代工业和生活中的重要作用,同时也有助于培养学生的环保意识和对新能源的认识。
氢气的性质及制取氢气是一种非常轻的、透明和无色的气体,它的原子序数为 1,化学符号为 H。
氢气是宇宙中最常见的元素之一,约占宇宙的75%。
在地球上,氢气主要通过化学反应和电解水制造。
氢气也是一种非常重要的能源来源,因为它可以在燃烧时释放大量的能量,而且燃烧后只会产生水蒸气,对环境没有污染。
1. 氢气的物理性质氢气是一种无色透明的气体,没有味道和气味。
它的分子量为 2,密度非常小,只有空气的1/14,因此它是空气中最轻的气体之一。
氢气非常稳定,具有低沸点和低熔点,在常温下是气态的。
氢气是一种燃气,在燃烧时可以释放大量的热能。
2. 氢气的化学性质氢气是一种极其活泼的元素,很容易和其他元素形成化合物。
它可以和氧气、氯气、氮气、硫化氢、甲烷等各种化合物反应。
当氢气和氧气反应时,会产生大量的能量,并生成水:2H2 + O2 → 2H2O这个反应也是火箭发动机的基本原理。
3. 氢气的制取方法氢气可以通过多种方法制取,常见的方法有以下几种:(1)通过化学反应制取:将锌片放入盛有盐酸的烧杯中,锌和酸反应时,会产生氢气和锌盐:Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2(2)通过电解水制取:将水放入电解槽中,通电后水会被分解成氢气和氧气:2H2O → 2H2 + O2(3)通过蒸汽重整反应制取:蒸汽重整法是将烃类气体和蒸汽加热反应,生成氢和二氧化碳等产物的过程。
甲烷是最常见的烃类气体,其反应式为:CH4 + H2O → CO + 3H2(4)通过天然气中提取制取:天然气中含有大量的甲烷,通过提取甲烷并进行蒸汽重整反应,可以制取大量的氢气。
总之,氢气是一种非常重要的气体,是一种清洁和高效的能源,未来有望成为主要的能源来源之一。
随着氢气技术的不断发展和完善,相信它将会在很多领域展现出越来越广泛的应用前景。
【化学知识点】氢气的物理性质和化学性质
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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氢气的物理化学性质氢气的物理性质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。
常温下,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。
总结为:分子式:H2沸点:-252.77℃(20.38K)密度:0.09kg/m3相对分子质量:2.016生产方法:电解,裂解,煤制气等。
氢气的化学性质可燃性纯氢的引燃温度为400℃。
在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。
然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,我们可以看到,纯净的氢气在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰(氢气在玻璃导管口燃烧时,火焰常略带黄色)。
用烧杯罩在火焰的上方时,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发烫。
氢气在空气里燃烧,实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应,生成了水并放出大量的热。
这个反应的化学方程式是:2H2+O2=2H2O(点燃)取一个一端开口,另一端钻有小孔的纸筒(或塑料筒等),用纸团堵住小孔,用向下排空气法收集氢气,使纸筒内充满氢气。
把氢气发生装置移开,拿掉堵小孔的纸团,用燃着的木条在小孔处点火,注意有什么现象发生。
做这个实验时,人要离得远些,注意安全。
可以看到,刚点燃时,氢气安静地燃烧,过一小会儿,突然听到“砰”的一声响,爆炸的气浪把纸筒高高掀起。
实验测定,空气里如果混入氢气的体积达到总体积的4%~74.2%,点燃时就会发生爆炸。
这个范围叫做氢气的爆炸极限。
实际上,任何可燃气体或可燃的粉尘如果跟空气充分混合,遇火时都有可能发生爆炸。
因此,当可燃性气体(如氢气、液化石油气、煤气等)发生泄漏时,应杜绝一切火源、火星,以防发生爆炸。
氢气的性质氢气是一种无色、无味、无毒、轻质气体。
它是宇宙中最简单的元素之一,其原子只含有一个质子和一个电子。
氢气非常容易与其他元素发生化学反应,因为其核外只有一个电子,而核内只有一个质子。
以下将详细介绍氢气的性质。
1. 物理性质氢气的密度非常低,只有空气的1/14左右,所以它是一种非常轻的气体。
在标准条件下(温度为20℃,压强为1大气压),1立方米的氢气的质量只有0.0899克。
此外,氢气的熔点为-259.1℃,沸点为-252.8℃,这使得在常温常压下,氢气被保存在高压下或极低温下的液态状态。
2. 化学性质氢气的化学性质非常活泼,与大部分元素都能发生反应。
它能够与非金属元素反应,如氧、氯、氮、硫等。
当氢气和氧气在适当条件下反应时,会生成水,以此为基础的燃料电池在现代生活中广泛应用。
此外,氢气也能与大部分的金属发生反应。
在一些条件下,氢气还能与自身反应,也就是说氢气能够发生自燃。
3. 燃烧性质氢气是一种非常容易燃烧的气体。
它能够获得足够的热量而燃烧,释放出大量的热能。
氢气的燃烧产生的主要产物是水,因此氢气常用于制造氢气球等。
4. 氧化性质由于氢气的化学活性非常高,因此它常被用作还原剂。
在氧化性较强的化学反应中,氢气能够被氧化成水。
在工业生产中,氢气也被用来制备金属,如钼、铅、镍等。
5. 稳定性质氢气在大气压、常温下是相对稳定的。
它也不会自然地与其他分子结合并产生分子间力。
但是,如果氢气被加热或被很大的压力所施加,它的分子会变得不稳定,因此要小心使用。
6. 有毒性质氢气本身是一种无毒的气体。
但是,它与氧气反应后生成的水分子,如果凝结成小水滴,就会对人体产生一定程度的损伤。
另外,在氧气供应不足的情况下,氢气会转化为二氧化碳和甲烷等有毒气体,这些气体能够对人体产生危害。
总之,氢气作为一种非常活泼的化学元素,在许多领域中都具有重要的应用价值。
同时,由于其燃烧后只会产生水这一特性,使其成为未来可能的清洁能源之一。
氢气的概述、化学性质
一、概述
氢是无色、无嗅的可燃气体。
它是已知最轻的气体。
其沸点为一252.76℃。
氢原子由一个质子和一个电子组成,是最轻的和最简单的原子。
电子绕核旋转。
氢分子由两个氢原子组成。
所含电子旋转方向相反。
耀? ?? 师? T size=3>氢分子存在两种同质异构变体。
一种变体称为正氢,正氢中两个原子核自旋方向相同(同向自旋)。
另一种变体称为仲氢,仲氢的核自旋方向相反(反向自旋)。
在室温或高于室温时,正-仲变体的平衡组成为75:25。
降低温度有利于形成仲氢。
在液氮温度(77.4K)下,正一仲变体的平衡组成为52: 48。
正常沸点(20.4 K)时,正一仲变体的平衡组成为0.2:99.80。
当气态氢液化时,液态氢的正仲比为75:25,此时的氢称为常态氢。
由气态氢液化得到的液态氢缓慢向仲红转化。
在某种催化荆的存在下,可使转化快速进行。
用催化剂在极低温度下的平衡转化可以制备极纯的仲氢。
不能采用同样的方法制取纯正氢。
然而,在低温下,通过活性Al2O3气相色谱柱,可以分离出正氢变体。
用这种方法得到的正氢纯度大于99%。
二、化学性质
在环境温度下,虽然氢相对而言不是十分活泼,但在高温下,它可以和几乎所有别的元素发生反应。
通常.氢和氧在高温下的反应异常激烈升高温度,氢可以还原金属氧化物。
氢气的物理性质。
二、氢气
1.氢气的物理性质:无色、无味、难溶于水的气体,是密度最小的气体。
2.氢气的化学性质
(1)可燃性:
①爆炸极限4%~74.2%。
②验纯方法。
(2)还原性这个知识点中需注意氢气还原氧化铜实验中有关事项。
①装置要求:
A.盛CuO试管口要略向下倾斜。
B.通氢气的导气管位于试管上方,其末端位于CuO的上方,以利氢气与CuO充分接触。
C.试管口不能用胶塞,有利于排出空气,避免气压增大、发生爆炸。
②操作步骤应注意的事项:
A.氢气:早出晚归。
其含义是实验前先通入H2以赶跑空气,以防爆炸,结束后继续通H2至试管完全冷却,以防灼热的铜重新被氧化成氧化铜。
即最先到,最后走,难道不是早出晚归吗?
B.酒精灯:迟到早退。
3.氢气的实验室制法:
(1)原料:活泼金属(Zn、Fe、Mg等)与某些酸溶液(如稀硫酸、盐酸等)。
(2)原理:金属与酸发生置换反应。
(3)装置:固体液不加热装置。
专用装置:启普发生器。
(4)收集:向下排空气法或排水集气法。
(5)注意事项:通常用粗锌片与稀硫酸。
不能用浓硫酸和浓盐酸,也不用镁,其理由你应该知道。
例 3.氢气的用途,是由氢气具有的某项性质决定的。
请将下列两者配对的序号填入空格:
(1)与 ;(2) 与;(3) 与;(4)与。
3.氢气的用途:
(1)氢氧焰焊接和切割金属,熔化石英
(2)充灌探空气球
(3)冶炼钨、钼、硅
(4)发射火箭的高能燃料,具有广阔前景的氢能源
4.氢气的性质:
A.氢气的密度很小
B.氢气具有还原性
C.液氢燃烧发出热量大,无污染且来源广泛
D.氢气在纯氧中燃烧产生高温火焰
审题与思路:在相同条件下,氢气的密度是气体中最小的,所以可用来充气球;氢气具有还原性,可以夺取金属氧化物中的氧元素,可以用来冶炼金属;氢气在纯氧中燃烧火焰可高达3000℃,所以可用于焊接或切割金属,熔化石英制取石英制品;液氢燃烧发出热量大,是优良的高能燃料,可用于火箭发射。
解答:(1)D(2)A(3)B(4)C
反三新活题训练2
1.氢气是一种很有前途的能源。
以水为原料大量制取氢气最理想的途径是()
A.由热电站提供电力电解水B.改进以焦炭和水制水煤气的方法
C.利用太阳能分解水D.使赤热的铁与水反应生成氢气
3.已知同温、同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子。
现有a升H2与CO 混合气体,完成燃烧后用去a/2升O2,则H2与CO混合气体中,两种气体的体积比是()A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.任意比
3.据报纸登载,2001年年底深圳某商场开业庆典时,店外挂满氢气球,店周围挤满了欲入店的人。
在拥挤中有氢气球被挤爆,遇上点燃的香烟,引起爆炸,并引发邻近一串氢气球爆炸。
迅速掠过的火苗烧了一些顾客的头发,并浅度灼伤20多人的皮肤。
简要回答:(1)以上事实在说明氢气具有什么性质?
(2)解释爆炸原因。
反三新活题训练2
1、c
2、D
3、(1)以上事实说明氢气具有易燃易爆的化学性质,且密度小于空气。
(2)被挤爆的气球散逸出的氢气,混在空气中,当在u:的爆炸极限的体积分数内时遇上点燃的香烟,便引发爆炸。