二、氢气的化学性质

常温下,氢气是比较稳定的物质,如果是在加热或点燃的情况下,氢气能表现出哪些性质呢?

1.氢气跟氧气反应

〔实验 6—6〕按照图 6—8 做氢气燃烧的实验,观察现象并做记录。

·氢气燃烧时,发出 色的火焰。将一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上

方,过一会儿,烧杯内壁上有 出现,触摸烧杯会感到 。

二、氢气的化学性质 - 图1纯净的氢气在空气里能安静地燃烧,生成水并放出大量的热。2H2+O2 2H2O

二、氢气的化学性质 - 图2

氢气燃烧时,火焰呈淡蓝色①。

如果氢气不纯,混有空气(或氧气),点燃时会怎样呢?

〔实验 6—7〕按图 6—9 做点燃氢气与空气的混合气的实验,观察在塑料筒口上点燃时,会发生什么现象。

·点火后发生 。

混合气一经点火,立即发生爆鸣。

以上两个实验都是氢气跟氧气的反应。纯净的氢气在空气中能安静地燃烧,而氢气跟空气的混合气点燃时却会发生爆炸。这是因为当纯净的氢气燃烧时,氢气只在导管口跟氧气接触,在那里只能是少量的氢分子跟少量的氧分子发生反应,产生的热量少,而且很快就散失在空气中;但在混合气里却是大量的氢分子与氧分子充分接触,点燃后二者迅速发生反应,瞬间就放出大量的热,气体在一个有限的空间里受热,体积急剧膨胀,就发生了爆炸。由于这个反应是在上述大口的容器内进行的,气体能比较顺畅地冲出容器, 激动空气,只发生爆鸣,没有危险。如果反应在密闭的或容积大而口小的容器内进行,气体排出不畅,就会炸破容器,发生危险。

二、氢气的化学性质 - 图3

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%的范围,点燃时就会爆炸。这个范围叫做爆炸极限。这种点燃时能发生爆炸的氢气与空气(氧气)的混合气也叫爆鸣气。

我们了解了氢气的这个性质,今后在使用氢气时就要特别注意安全。点燃氢气前,一定要先检验氢气的纯度。

怎样检验氢气的纯度呢?

〔实验 6—8〕按照图 6—10 进行氢气纯度的检验。

① 氢气在玻璃导管口燃烧,因玻璃成分中钠元素的干扰,火焰稍带黄色。

二、氢气的化学性质 - 图4

试管里的氢气点火后,发出低沉的“噗”声,表明氢气已经纯净,可以点燃使用。如果听到的是尖锐的口哨声,则表明被检验的氢气是不纯的,其中还混有空气,点火时试管里发出的响声是混合气的爆鸣声。验纯不合格的氢气需重新收集,再进行检验。如果仍使用同一支试管用排气法收集氢气, 应在集气前先用拇指堵住试管口一会儿,然后再收集,否则容易发生危险。也可更换一支试管收集氢气验纯。