氫氣會不會污染環(huán)境?

【專家解說】：氫氣 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，只要一撒手它就會閃閃升上天空。 氫氣是一種很輕的氣體 氫氣有個愛“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。這是因為氫氣能鉆過橡膠上人眼看不見的小細孔，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?通過以下的學習你就會得到你想要的答案。 那你知道為什么氫氣球會在空中飄揚嗎?要氣球能夠在空中飄揚，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。標準狀況下，1升氫氣的質(zhì)量是0.0899克，比空氣輕得多)。因為氫氣難溶于水，所以可以用排水集氣法收集氫氣，。另外，在101千帕壓強下，溫度-252.87℃時，氫氣可轉(zhuǎn)變成無色的液體;-259.1℃時，變成雪狀固體。 不知是否有同學知道氫氣球是不能靠近火源的。又是否有同學知道這是為什么呢?學完氫氣的化學性質(zhì)后，我想大家就會明白的。 常溫下，氫氣的性質(zhì)很穩(wěn)定，不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。但當條件改變時(如點燃、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。我國長征3號火箭就用液氫燃料。 不純的H2點燃時會發(fā)生爆炸。但有一個極限，當空氣中所含氫氣的體積占混合體積的4%-74.2%時，點燃都會產(chǎn)生爆炸，這個體積分數(shù)范圍叫爆炸極限。 也許有的同學會問:我們怎么知道一瓶氫氣是否純呢? 如右圖方法，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。這時需要重新收集和檢驗。 如用排氣法收集，則要用拇指堵住試管口一會兒，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，直到試驗表明氫氣純凈為止。 b. 還原性 我們先來看一下以下的動畫實驗:氫氣與氧化銅反應(yīng) 以上反應(yīng)的實質(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 在這個反應(yīng)中，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，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。