辽宁省凌海市石山初级中学粤教版九年级化学知识点深度解析:氢气(3份打包)

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辽宁省凌海市石山初级中学粤教版九年级化学知识点深度解析:氢气(3份打包)

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氢气的制取和收集
?实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气,也可以用盐酸代替硫酸,用镁或铁代替锌来制取氢气。
氢气的实验室制法:
化学药品
锌粒和稀硫酸
反应原理
Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2↑
发生装置
反应物状态为固态和液态,反应条件为室温,可选择实验室制CO2的反应装置(或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置)
收集装置
向下排空气法或排水法
实验步骤
①检验装置的气密性 ②装锌粒(注意将试管横放,把锌粒放入试管口,再慢慢竖起) ③把试管固定在铁架台上 ④加入稀硫酸 ⑤收集气体
注意事项
①不能用浓H2SO4代替稀H2SO4,浓H2SO4具有强氧化性 ②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属,如铜,也不能用排在氢前的金属,如钠,一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。 ③长颈漏斗末端应在液而以下,防止氢气从长颈漏斗逸出
氢气的工业制法:
制取方法
原理
优缺点
电解水
2H2O2H2↑+O2
优点:得到氢气纯度高 缺点:耗能高
水煤气
C+H2O(g)CO+H2
优点:成本低 缺点:需要设备多(需要除去CO中的杂质)
天然气
CH4C+2H2
优点:原料丰富 缺点:氢气纯度低
电解饱和食盐水
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
优点:是氯碱化工的副产品 缺点:纯度低
理想模式:利用太阳能、高效催化剂分解水
2H2O2H2↑+O2↑
优点:不耗费电能、热能,环保 缺点:人类未能寻找到高效催化剂,还未能实际应用
氢气的检验和验满
氢气检验和验满方法: 1.检验:点燃待检测的气体,在火焰上方罩一个干燥的烧杯有水珠出现,滴入澄清石灰水 不变浑浊,则证明有氢气的存在? 2.验满:一般使用排水法收集比较纯净的氢气,可以根据液面的高度判断。 向下排空气法:把带火星的木条放到瓶口,若有轻微的爆鸣声,说明氢气已满。

氢气的性质
氢气: 氢气(Hydrogen)是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小,只有空气的1/14,即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L。所以氢气可作为飞艇的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气主要用作还原剂。
氢气的性质: 1、氢气的物理性质 在通常状况下,氢气是一种无色、无味的气体。氢气难溶于水。氢气是所有气体中密度最小的一种气体。标准状况下,氢气的密度是0.0899克/升。在101kPa下,温度为-252.87℃时,氢气可转变为无色的液体;-259.1℃时变为雪状固体。? 2、氢气的化学性质(可燃性) ①纯净的氢气在空气中可以安静的燃烧,产生淡蓝色火焰,罩在火馅上方的干冷烧杯壁上有水雾出现,接触烧怀的手感到发烫,说明该反应生成水,并放出大量热。 反应的化学方程式为2H2+O22H2O? ②不纯的氧气(混有空气或氧气)点燃时极易爆炸,因此使用氢气时一定要注意安全,点燃前一定要先检验氢气的纯度
氢气和氧气的比较:
类别
氢气
氧气
物理性质
无色、无味、气体 比空气小,氢气是最轻的气体 难溶于水
无色、无味、气体? 比空气略大 不易溶于水
检验
点然时,发出淡蓝色火焰,罩在火焰上方的干冷烧杯内壁上出现水珠
用带火星的木条检验,木条复燃
化学性质
①常温下性质稳定 ②可燃性:在点燃条件下燃烧,但不能支持燃烧
①化学性质比较活泼 ②助燃性:支持燃烧,但其本身无可燃性 ③氧化性:在氧化反应中提供氧

氢气的验纯
验纯 验纯就是化学中检验所的产物的纯度,验纯一般是确保化学实验的安全。   例如,点燃氢气前要验纯,氢气是一种可燃性气体,它的爆炸极限是在与氧气混合4%到74.2%时,如果不验纯,就不知道集气瓶内有没有掺杂的氧气,就容易爆炸。
检验氢气纯度的方法: 实验用品: 酒精灯,铁架台,大试管,干燥的小试管,长颈漏斗,锌粒,稀硫酸。 实验步骤:? 1. 用稀硫酸和锌粒制取氢气,用向下排空气法收集氢气。? 2. 用大拇指捂住小试管。? 3. 点燃洒精灯,试管移近火焰,试管口对着燃着的洒精灯火焰,移开拇指点火。? 4. 如听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯。? 5. 如爆鸣声轻而沉闷,说明试管内收集的氢气纯净。 说明:    如果第一次检验的氢气不纯,需再次检纯时,必须用拇指捂住试管口一段时间,使试管内没有燃尽的氢气火焰完全熄灭,方可再次收集氢气,否则易发生仪器爆炸事故。? 注意: 必须听到轻微的 “噗”声,才能说明氢气纯度比较高。刚开始收集的气体,大多是发生器里的空气,检验时不会发出声响。把这样的气体当成纯净的氢气使用,点燃时可能会发生爆炸。如果用向下排空气法收集氢气,经检验不纯而需要再检验时,收集前,必须用拇折堵住试管口一会儿,使试管内尚未熄灭的氢气火焰因缺氧而熄火,然后再收集气体检验纯度,否则,试管中没有熄灭的氢气火焰就会点燃氢气发生器里尚混有空气的氢气,使氢气发生器发生爆炸。
氢气的爆炸极限 当空气中混入氧气的体积达到总体积的4%一74.2%,点燃时就会发生爆炸,在这个范围以外,就不会爆炸,因此这个范围被称为氢气的爆炸极限。所以,在点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。

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