氫氣有什么用呢?

【專家解說(shuō)】：主要性能 高燃燒性，還原劑，液態(tài)溫度比氮更低 可燃性 純氫的引燃溫度為400℃。 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=點(diǎn)燃=2H2O 這一反應(yīng)過(guò)程中有大量熱放出，火焰呈淡藍(lán)色(實(shí)驗(yàn)室里用玻璃管看不出藍(lán)色，看到的是黃色是由于玻璃中存在Na+的結(jié)果)。燃燒時(shí)放出熱量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。中國(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4.0%-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。 用試管收集一試管氫氣，將管口靠近酒精燈，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 堵住試管口移近火焰再移開，看是否有“噗”聲，直到試驗(yàn)表明氫氣純凈為止。 氫氣在空氣中燃燒會(huì)發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，其裝置就是直接在玻璃尖管中點(diǎn)燃，那么我們真的能看到淡藍(lán)色的火焰嗎? 在玻璃里，含鈉離子，而鈉離子的焰色卻是黃色的，所以，用上述方法只能看到黃色的火焰，卻不能看到淡藍(lán)色的火焰。如果要實(shí)現(xiàn)淡藍(lán)色的火焰，可采取以下方法: 方法一:用石英導(dǎo)管(天價(jià)，不適于普通中學(xué)的實(shí)驗(yàn)室) 方法二:用銅管(具有欺騙成分，因?yàn)殂~元素的焰色為綠色，而且銅能導(dǎo)熱，對(duì)用橡皮管連接銅管，點(diǎn)燃時(shí)會(huì)影響氣密性) 方法三:由于黃色火焰是玻璃中的鈉離子造成的，那么我們可以用類似于用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)鉀元素一樣透過(guò)鈷玻璃看火焰就可以排除鈉的干擾了。 還原性 氫氣與氧化銅反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是氫氣還原氧化銅中的銅元素，使氧化銅變?yōu)榧t色的金屬銅。 CuO+H2=加熱=Cu+H2O CO+3H2=高溫催化=CH4+H2O 在這個(gè)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)。還原劑具有還原性。 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、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。 此外，氫氣與有機(jī)物的加成反應(yīng)也體現(xiàn)了氫氣的還原性，如 CH2=CH2+H2→CH3CH3 1.還原裝置 ①試管口應(yīng)略向下傾斜 ②通入氫氣的導(dǎo)管應(yīng)伸入試管底部 ③試管口不能用橡皮塞塞緊 ④用酒精燈外焰加熱 2.實(shí)驗(yàn)操作 ①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先通一會(huì)兒純凈的氫氣，然后開始加熱，防止爆炸 ②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先撤走酒精燈，繼續(xù)通氫氣，直至試管冷卻為止。 3.實(shí)驗(yàn)口訣 氫氣驗(yàn)純?cè)嚬軆A，先通氫氣后點(diǎn)燈。 黑色變紅水珠出，熄滅燈后再停氫。 相關(guān)解釋 ①氫氣驗(yàn)純?cè)嚬軆A:“氫氣驗(yàn)純”的意思是說(shuō)通入大試管的氫氣必須先檢查純度，否則有爆炸的危險(xiǎn);“試管傾”的意思是說(shuō)，為了防止生成的水蒸氣在試管口冷卻回流，導(dǎo)致試管破裂，必須使試管傾斜。 ②先通氫氣后點(diǎn)燈:意思是說(shuō)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)務(wù)必先通一會(huì)氫氣，待試管中的空氣被排出之后，再點(diǎn)燃酒精燈，否則氫氣和空氣混合在受熱的條件下將可能發(fā)生爆炸。 ③黑色變紅水珠出:意思是說(shuō)待黑色粉末(氧化銅)全部變成光亮的紅色(銅粉)，同時(shí)管口有大量的水珠出現(xiàn)時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已完全，至此停止實(shí)驗(yàn)。 ④熄滅燈后再停氫:意思是說(shuō)停止實(shí)驗(yàn)時(shí)務(wù)必先熄滅酒精燈，過(guò)一會(huì)兒待試管冷卻后再停止通氫氣。否則，空氣將進(jìn)入試管，這樣還原出來(lái)的銅又和空氣中的氧氣在受熱的條件下發(fā)生氧化反應(yīng)，重新生成氧化銅，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。