实验室检验氢气的方法
实验室检验氢气的方法将气体点燃是淡蓝色火焰,证明是氢气。
1、将出气管口放入盛有肥皂水的容器中看吹出的气泡是不是向上飞,将气体点燃是淡蓝色火焰,证明是氢气。
2、通过灼热氧化铜,后连接无水硫酸铜,如有氢气,氧化铜变红,无水硫酸铜变蓝。
3、点燃气体,在火焰上方放一个干燥烧杯,有水雾,再放一个蘸有澄清石灰水的烧杯,石灰水不变浑浊,以上现象说明是氢气。
4、检验氢气可以用燃着的火柴放在有氢气的地方,如果燃烧了,就是氢气。在玻璃尖嘴点燃气体,罩—干冷小烧杯,观察杯壁是否有水滴,往烧杯中倒入澄清的石灰水,若不变浑浊,则是氢气。
氢气介绍:
氢气(hydrogen)是一种极易燃烧、无色透明、无臭无味且难溶于水的气体,化学式为H₂。氢气是世界上已知的密度和相对分子质量最小的气体,可作为飞艇、氢气球的填充气体。2018年2月,中国实现氢气的低温制备和存储,荣获科技部2017年度中国科学十大进展。
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00899克,相同体积比空气轻得多)。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,温度负25287℃时,氢气可转变成淡蓝色的液体;负2591℃时,变成雪状固体。
初中化学基础知识总结和常用口诀 一、物质的学名、俗名及化学式 ⑴金刚石、石墨:C⑵水银、汞:Hg (3)生石灰、氧化钙:CaO(4)干冰(固体二氧化碳):CO2 (5)盐酸、氢氯酸:HCl(6)亚硫酸:H2SO3 (7)氢硫酸:H2S (8)熟石灰、消石灰:Ca(OH)2 (9)苛性钠、火碱、烧碱:NaOH (10)纯碱:Na2CO3 碳酸钠晶体、纯碱晶体:Na2CO3·10H2O (11)碳酸氢钠、酸式碳酸钠:NaHCO3 (也叫小苏打) (12)胆矾、蓝矾、硫酸铜晶体:CuSO4·5H2O (13)铜绿、孔雀石:Cu2(OH)2CO3(分解生成三种氧化物的物质) (14)甲醇:CH3OH 有毒、失明、死亡 (15)酒精、乙醇:C2H5OH (16)醋酸、乙酸(166℃冰醋酸)CH3COOH(CH3COO- 醋酸根离子) 具有酸的通性 (17)氨气:NH3 (碱性气体) (18)氨水、一水合氨:NH3·H2O(为常见的碱,具有碱的通性,是一种不含金属离子的碱) (19)亚硝酸钠:NaNO2 (工业用盐、有毒) 二、常见物质的颜色的状态 1、白色固体:MgO、P2O5、CaO、 NaOH、Ca(OH)2、KClO3、KCl、Na2CO3、NaCl、无水CuSO4;铁、镁为银白色(汞为银白色液态) 2、黑色固体:石墨、炭粉、铁粉、CuO、MnO2、Fe3O4▲KMnO4为紫黑色 3、红色固体:Cu、Fe2O3 、HgO、红磷▲硫:淡**▲ Cu2(OH)2CO3为绿色 4、溶液的颜色:凡含Cu2+的溶液呈蓝色;凡含Fe2+的溶液呈浅绿色;凡含Fe3+的溶液呈棕**,其余溶液一般不无色。(高锰酸钾溶液为紫红色) 5、沉淀(即不溶于水的盐和碱):①盐:白色↓:CaCO3、BaCO3(溶于酸) AgCl、BaSO4(也不溶于稀HNO3) 等②碱:蓝色↓:Cu(OH)2 红褐色↓:Fe(OH)3白色↓:其余碱。 6、(1)具有刺激性气体的气体:NH3、SO2、HCl(皆为无色) (2)无色无味的气体:O2、H2、N2、CO2、CH4、CO(剧毒) ▲注意:具有刺激性气味的液体:盐酸、硝酸、醋酸。酒精为有特殊气体的液体。 7、有毒的,气体:CO 液体:CH3OH 固体:NaNO2 CuSO4(可作杀菌剂 ,与熟石灰混合配成天蓝色的粘稠状物质——波尔多液) 三、物质的溶解性 1、盐的溶解性 含有钾、钠、硝酸根、铵根的物质都溶于水 含Cl的化合物只有AgCl不溶于水,其他都溶于水; 含SO42- 的化合物只有BaSO4 不溶于水,其他都溶于水。 含CO32- 的物质只有K2CO3、Na2CO3、(NH4)2CO3溶于水,其他都不溶于水 2、碱的溶解性 溶于水的碱有:氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠和氨水,其他碱不溶于水。难溶性碱中Fe(OH)3是红褐色沉淀,Cu(OH)2是蓝色沉淀,其他难溶性碱为白色。(包括Fe(OH)2)注意:沉淀物中AgCl和BaSO4 不溶于稀硝酸, 其他沉淀物能溶于酸。如:Mg(OH)2 CaCO3 BaCO3 Ag2CO3 等 3、大部分酸及酸性氧化物能溶于水,(酸性氧化物+水→酸)大部分碱性氧化物不溶于水,能溶的有:氧化钡、氧化钾、氧化钙、氧化钠(碱性氧化物+水→碱) 四、化学之最 1、地壳中含量最多的金属元素是铝。 2、地壳中含量最多的非金属元素是氧。 3、空气中含量最多的物质是氮气。 4、天然存在最硬的物质是金刚石。 5、最简单的有机物是甲烷。 6、金属活动顺序表中活动性最强的金属是钾。 7、相对分子质量最小的氧化物是水。 8、相同条件下密度最小的气体是氢气。 9、导电性最强的金属是银。 10、相对原子质量最小的原子是氢。 11、熔点最小的金属是汞。 12、人体中含量最多的元素是氧。 13、组成化合物种类最多的元素是碳。 14、日常生活中应用最广泛的金属是铁。 15、最早利用天然气的是中国; 16、中国最大煤炭基地在:山西省; 17、最早运用湿法炼铜的是中国(西汉发现[刘安《淮南万毕术》“曾青得铁则化为铜” ]、宋朝应用); 18、最早发现电子的是英国的汤姆生; 19、最早得出空气由N2和O2组成的是法国的拉瓦锡。 20、最简单的有机化合物CH4 。 初中化学中的“三” 1、构成物质的三种微粒是:分子、原子、离子。 2、还原氧化铜常用的三种还原剂:氢气、一氧化碳、碳。 3、氢气作为燃料有三大优点:资源丰富、发热量高、燃烧后的产物是水不污染环境。 4、构成原子一般有三种微粒:质子、中子、电子。 5、黑色金属只有三种:铁、锰、铬。 6、构成物质的元素可分为三类:即(1)金属元素、(2)非金属元素、(3)稀有气体元素。 7,铁的氧化物有三种,其化学式:为(1)FeO、(2)Fe2O3、(3) Fe3O4。 8、溶液的特征有三个:(1)均一性;(2)稳定性;(3)混合物。 9、化学方程式有三个意义:(1)表示什么物质参加反应,结果生成什么物质;(2)表示反应物、生成物各物质问的分子或原子的微粒数比;(3)表示各反应物、生成物之间的质量比。化学方程式有两个原则:以客观事实为依据;遵循质量守恒定律。 10、生铁一般分为三种:白口铁、灰口铁、球墨铸铁。 11、碳素钢可分为三种:高碳钢、中碳钢、低碳钢。 12、常用于炼铁的铁矿石有三种:(1)赤铁矿(主要成分为Fe2O3);(2)磁铁矿(Fe3O4);(3)菱铁矿(FeCO3)。13、炼钢的主要设备有三种:转炉、电炉、平炉。 14、常与温度有关的三个反应条件是:点燃、加热、高温。 15、不饱和溶液变饱和溶液有三种方法:降温、加溶质、恒温蒸发溶剂; 饱和溶液变不饱和溶液有两种方法:(1)升温、(2)加溶剂; (注意:溶解度随温度而变小的物质如:氢氧化钙溶液由饱和溶液变不饱和溶液:降温、加溶剂;不饱和溶液变饱和溶液有三种方法:升温、加溶质、恒温蒸发溶剂)。 16、收集气体一般有三种方法:排水法、向上排空法、向下排空法。 17、水污染的三个主要原因:(1)工业生产中的废渣、废气、废水;(2)生活污水的任意排放;(3)农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河中。 18、通常使用的灭火器有三种:泡沫灭火器;干粉灭火器;液态二氧化碳灭火器。 19、固体物质的溶解度随温度变化的情况可分为三类:(1)大部分固体物质溶解度随温度的升高而增大;(2)少数物质溶解度受温度的影响很小;(3)极少数物质溶解度随温度的升高而减小。 20、CO2可以灭火的原因有三个:不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气大。 21、单质可分为三类:金属单质;非金属单质;稀有气体单质。 22、当今世界上最重要的三大矿物燃料是:煤、石油、天然气。 23、应记住的三种黑色氧化物是:氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁。 24、氢气和碳单质有三个相似的化学性质:常温下的稳定性、可燃性、还原性。 25、教材中出现的三次淡蓝色:(1)液态氧气是淡蓝色(2)硫在空气中燃烧有微弱的淡蓝色火焰、(3)氢气 在空气中燃烧有淡蓝色火焰。 26、与铜元素有关的三种蓝色:(1)硫酸铜晶体;(2)氢氧化铜沉淀;(3)硫酸铜溶液。 27、过滤操作中有“三靠”:(1)漏斗下端紧靠烧杯内壁;(2)玻璃棒的末端轻靠在滤纸三层处;(3)盛待过滤液的烧杯边缘紧靠在玻璃捧引流。 28、三大气体污染物:SO2、CO、NO2。 29、酒精灯的火焰分为三部分:外焰、内焰、焰心,其中外焰温度最高。 30、取用药品有“三不”原则:(1)不用手接触药品;(2)不把鼻子凑到容器口闻气体的气味;(3)不尝药品的味道。 31、古代三大化学工艺:造纸、制火药、烧瓷器 。 32、工业三废:废水、废渣、废气。 33、构成物质的三种粒子:分子、原子、离子。 34、可以直接加热的三种仪器:试管、坩埚、蒸发皿(另外还有燃烧匙) 35、质量守恒解释的原子三不变:种类不改变、数目不增减、质量不变化 36、与空气混合点燃可能爆炸的三种气体:H2、CO、CH4 (实际为任何可燃性气体和粉尘)。 37、煤干馏(化学变化)的三种产物:焦炭、煤焦油、焦炉气 。 38、浓硫酸三特性:吸水性、脱水性、氧化性。 39、使用酒精灯的三禁止:对燃、往燃灯中加酒精、嘴吹灭。 40、溶液配制的三步骤:计算、称量(量取)、溶解。 41、生物细胞中含量最多的前三种元素:O、C、H 。 42、原子中的三等式:核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。 化学口诀 1、基本反应类型: 化合反应:多变一 分解反应:一变多 置换反应:一单换一单 复分解反应:互换离子 2、常见元素的化合价: 一价钠钾氢氯银,二价氧钙镁铜锌,三价铝来四价硅;二三铁三五氮磷。 3、实验室制取氧气的步骤: “茶(查)、庄(装)、定、点、收、利(离)、息(熄)” “查”检查装置的气密性 “装”盛装药品,连好装置 “定”试管固定在铁架台 “点”点燃酒精灯进行加热 “收”收集气体 “离”导管移离水面 “熄”熄灭酒精灯,停止加热。 4、用CO还原氧化铜的实验步骤: “一通、二点、三灭、四停、五处理” “一通”先通氢气,“二点”后点燃酒精灯进行加热; “三灭”实验完毕后,先熄灭酒精灯,“四停”等到室温时再停止通氢气;“五处理”处理尾气,防止CO污染环境。 5、电解水的实验现象: “氧正氢负,氢二氧一”:正极放出氧气,负极放出氢气;氧气与氢气的体积比为1:2。 6、组成地壳的元素:养闺女(氧、硅、铝) 7、原子最外层与离子及化合价形成的关系: “失阳正,得阴负,值不变”:原子最外层失电子后形成阳离子,元素的化合价为正价;原子最外层得电子后形成阴离子,元素的化合价为负价;得或失电子数=电荷数=化合价数值。 8、化学实验基本操作口诀: 固体需匙或纸槽,一送二竖三弹弹;块固还是镊子好,一横二放三慢竖。 液体应盛细口瓶,手贴标签再倾倒。读数要与切面平,仰视偏低俯视高。 滴管滴加捏胶头,垂直悬空不玷污,不平不倒不乱放,用完清洗莫忘记。 托盘天平须放平,游码旋螺针对中;左放物来右放码,镊子夹大后夹小; 试纸测液先剪小,玻棒沾液测最好。试纸测气先湿润,粘在棒上向气。 酒灯加热用外焰,三分之二为界限。硫酸入水搅不停,慢慢注入防沸溅。 实验先查气密性,隔网加热杯和瓶。排水集气完毕后,先撤导管后移灯。 9、金属活动性顺序: 金属活动性顺序由强至弱:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au (按顺序背诵) 钾钙钠镁铝 锌铁锡铅(氢) 铜汞银铂金 10、“十字交叉法”写化学式的口诀: “正价左负价右,十字交叉约简定个数,写右下验对错” 11、过滤操作口诀: 斗架烧杯玻璃棒,滤纸漏斗角一样;过滤之前要静置,三靠二低莫记忘。 12、实验中的规律: ①凡用固体加热制取气体的都选用高锰酸钾制O2装置(固固加热型); 凡用固体与液体反应且不需加热制气体的都选用双氧水制O2装置(固液不加热型)。 ②凡是给试管固体加热,都要先预热,试管口都应略向下倾斜。 ③凡是生成的气体难溶于水(不与水反应)的,都可用排水法收集。 凡是生成的气体密度比空气大的,都可用向上排空气法收集。 凡是生成的气体密度比空气小的,都可用向下排空气法收集。 ④凡是制气体实验时,先要检查装置的气密性,导管应露出橡皮塞1-2ml,铁夹应夹在距管口1/3处。 ⑤凡是用长颈漏斗制气体实验时,长颈漏斗的末端管口应插入液面下。 ⑥凡是点燃可燃性气体时,一定先要检验它的纯度。 ⑦凡是使用有毒气体做实验时,最后一定要处理尾气。 ⑧凡是使用还原性气体还原金属氧化物时,一定是“一通、二点、三灭、四停” 13、反应规律: 置换反应: (1)金属单质 + 酸 →盐 + 氢气 : H前,非氧化性酸 (2)金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐: 前置后、盐需溶,K、Ca、Na不可行。 (3)金属氧化物+木炭或氢气→金属+二氧化碳或水 复分解反应: 双交换、价不变 生成气体、水、沉淀 盐-盐、盐-碱(之间的反应)必须溶(于水) 弱酸制强不能行(如H2CO3+CaCl2=CaCO3+2HCl不能反应) ①碱性氧化物+酸→盐+H2O ②碱+酸→盐+H2O ③酸+盐→新盐+新酸 ④盐1+盐2→新盐1+新盐2 ⑤盐+碱→新盐+新碱 14、金属+酸→盐+H2↑中: ①等质量金属跟足量酸反应,放出氢气由多至少的顺序:Al>Mg>Fe>Zn ②等质量的不同酸跟足量的金属反应,酸的相对分子质量越小放出氢气越多。 ③等质量的同种酸跟足量的不同金属反应,放出的氢气一样多。 ④在金属+酸→盐+H2↑反应后,溶液质量变重,金属变轻。 金属+盐溶液→新金属+新盐中: ①金属的相对原子质量>新金属的相对原子质量时,反应后溶液的质量变重,金属变轻。 ②金属的相对原子质量<新金属的相对原子质量时,反应后溶液的质量变轻,金属变重。 15、催化剂:一变二不变(改变物质的反应速率,它本身的化学性质和质量不变的物质是催化剂) 氧化剂和还原剂:得氧还,失氧氧(夺取氧元素的物质是还原剂,失去氧元素的物质是氧化剂) 16、用洗气瓶除杂的连接:长进短出 用洗气瓶排水收集气体的连接:短进长出 用洗气瓶排空气收集气体的连接:密小则短进长出,密大则长进短出 17、实验除杂原则:先除其它,后除水蒸气 实验检验原则:先验水,后验其它。 初中化学方程式总汇 : 一. 物质与氧气的反应: (1)单质与氧气的反应: 1 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO 2 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 3 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO 4 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 5 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O 6 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5 7 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2 8 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2 9 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO (2)化合物与氧气的反应: 10 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2 11 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O 12 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O 二.几个分解反应: 13 水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑ 14 加热碱式碳酸铜:Cu2(OH)2CO3 加热 2CuO + H2O + CO2↑ 15 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑ 16 加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 17 碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑ 18 高温煅烧石灰石:CaCO3 高温 CaO + CO2↑ 三.几个氧化还原反应: 19 氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热 Cu + H2O 20 木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑ 21 焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑ 22 焦炭还原四氧化三铁:2C+ Fe3O4 高温 3Fe + 2CO2↑ 23 一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO2 24 一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 25 一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+ Fe3O4 高温 3Fe + 4CO2 四.单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系 (1)金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 (置换反应) 26 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 27 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 28 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 29 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑ 30 锌和稀盐酸Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑ 31 铁和稀盐酸Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑ 32 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑ 33 铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ (2)金属单质 + 盐(溶液) ------- 另一种金属 + 另一种盐 34 铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu 35 锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu 36 铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2 === Cu(NO3)2 + Hg (3)碱性氧化物 +酸 -------- 盐 + 水 37 氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O 38 氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O 39 氧化铜和稀盐酸反应:CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O 40 氧化铜和稀硫酸反应:CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O 41 氧化镁和稀硫酸反应:MgO + H2SO4 ==== MgSO4 + H2O 42 氧化钙和稀盐酸反应:CaO + 2HCl ==== CaCl2 + H2O (4)酸性氧化物 +碱 -------- 盐 + 水 43.苛性钠暴露在空气中变质:2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O 44.苛性钠吸收二氧化硫气体:2NaOH + SO2 ==== Na2SO3 + H2O 45.苛性钠吸收三氧化硫气体:2NaOH + SO3 ==== Na2SO4 + H2O 46.消石灰放在空气中变质:Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O 47 消石灰吸收二氧化硫:Ca(OH)2 + SO2 ==== CaSO3 ↓+ H2O (5)酸 + 碱 -------- 盐 + 水 48.盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH ==== NaCl +H2O 49 盐酸和氢氧化钾反应:HCl + KOH ==== KCl +H2O 50.盐酸和氢氧化铜反应:2HCl + Cu(OH)2 ==== CuCl2 + 2H2O 51 盐酸和氢氧化钙反应:2HCl + Ca(OH)2 ==== CaCl2 + 2H2O 52 盐酸和氢氧化铁反应:3HCl + Fe(OH)3 ==== FeCl3 + 3H2O 53氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 ==== AlCl3 + 3H2O 54硫酸和烧碱反应:H2SO4 + 2NaOH ==== Na2SO4 + 2H2O 55硫酸和氢氧化钾反应:H2SO4 + 2KOH ==== K2SO4 + 2H2O 56硫酸和氢氧化铜反应:H2SO4 + Cu(OH)2 ==== CuSO4 + 2H2O 57 硫酸和氢氧化铁反应:3H2SO4 + 2Fe(OH)3==== Fe2(SO4)3 + 6H2O 58 硝酸和烧碱反应:HNO3+ NaOH ==== NaNO3 +H2O (6)酸 + 盐 -------- 另一种酸 + 另一种盐 59.大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ 60.碳酸钠与稀盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑ 61.碳酸镁与稀盐酸反应: MgCO3 + 2HCl === MgCl2 + H2O + CO2↑ 62.盐酸和硝酸银溶液反应:HCl + AgNO3 === AgCl↓ + HNO3 63硫酸和碳酸钠反应:Na2CO3 + H2SO4 === Na2SO4 + H2O + CO2↑ 64硫酸和氯化钡溶液反应:H2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4 ↓+ 2HCl (7)碱 + 盐 -------- 另一种碱 + 另一种盐 65.氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH + CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + Na2SO4 66.氢氧化钠与氯化铁:3NaOH + FeCl3 ==== Fe(OH)3↓ + 3NaCl 67.氢氧化钠与氯化镁:2NaOH + MgCl2 ==== Mg(OH)2↓ + 2NaCl 68 氢氧化钠与氯化铜:2NaOH + CuCl2 ==== Cu(OH)2↓ + 2NaCl 69 氢氧化钙与碳酸钠:Ca(OH)2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaOH (8)盐 + 盐 ----- 两种新盐 70.氯化钠溶液和硝酸银溶液:NaCl + AgNO3 ==== AgCl↓ + NaNO3 71.硫酸钠和氯化钡:Na2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓ + 2NaCl 五.其它反应: 72.二氧化碳溶解于水:CO2 + H2O === H2CO3 73.生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)2 74.氧化钠溶于水:Na2O + H2O ==== 2NaOH 75.三氧化硫溶于水:SO3 + H2O ==== H2SO4 76.硫酸铜晶体受热分解:CuSO4·5H2O 加热 CuSO4 + 5H2O 77.无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4 + 5H2O ==== CuSO4·5H2O
一、电解水制氢
多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产997%以上纯度的氢气。
二、水煤气法制氢
气用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气。
净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO ₂,可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO ₂,再通过含氨蚁酸亚铜溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。
三、由石油热裂的合成气和天然气制氢
石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在中国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气 也在有些地方采用。
四、焦炉煤气冷冻制氢
把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。
五、电解食盐水的副产氢
在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。
扩展资料:
人工生产氢气,最为众所周知的方法莫过于电解水制氢。
但是这种传统的方法并不经济,生产相当于一升汽油热量的氢气,至少需要消耗45度电能,况且人类电能本来已经非常缺乏。生产清洁的氢能源,关键在于能够寻找到一种没有污染耗能少的方法,从含氢最丰富的资源——水中提取出氢分子来。
-氢气
氢气 (H2)
氢气 [qīng qì]
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0089g/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(BHobson)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 [qīng qì]
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0089g/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(BHobson)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。
[1]
2018年2月,中国实现氢气的低温制备和存储,荣获科技部2017年度中国科学十大进展。[2]
中文名
氢气
英文名
hydrogen
别称
纯氢、液氢
化学式
H2
分子量
201588
快速
导航
物理性质
化学性质
同素异形体
安全性
应用领域
制取方法
检测方法
参考选项
注意事项
常见谣言
研究历史
1766年由卡文迪许(HCavendish)在英国发现。
发光的超级氢
在化学史上,人们把氢元素的发现与“发现和证明了水是氢和氧的化合物而非元素”这两项重大成就,主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许(Cavendish,H1731-1810)。
在18世纪末以前,曾经有不少人做过制取氢气的实验,所以实际上很难说是谁发现了氢,即使公认对氢的发现和研究有过很大贡献的卡文迪许本人也认为氢的发现不只是他的功劳。早在16世纪,瑞士著名医生帕拉塞斯就描述过铁屑与酸接触时有一种气体产生;17世纪时,比利时著名的医疗化学派学者海尔蒙特(van Helmont,JB1579-1644)曾偶然接触过这种气体,但没有把它离析、收集起来;波义耳虽偶然收集过这种气体,但并未进行研究。他们只知道它可燃,此外就很少了解;1700年,法国药剂师勒梅里(Lemery,N1645-1715)在巴黎科学院的《报告》上也提到过它。
但是,最早把氢气收集起来,并对它的性质仔细加以研究的是卡文迪许。
1766年卡文迪许向英国皇家学会提交了一篇研究报告《人造空气实验》,讲了他用铁、锌等与稀硫酸、稀盐酸作用制得“易燃空气”(即氢气),并用普利斯特里发明的排水集气法把它收集起来,进行研究。他发现一定量的某种金属分别与足量的各种酸作用,所产生的这种气体的量是固定的,与酸的种类、浓度都无关。他还发现氢气与空气混合后点燃会发生爆炸;又发现氢气与氧气化合生成水,从而认识到这种气体和其它已知的各种气体都不同。但是,由于他是燃素说的虔诚信徒,按照他的理解:这种气体燃烧起来这么猛烈,一定富含燃素;硫磺燃烧后成为硫酸,那么硫酸中是没有燃素的;而按照燃素说金属也是含燃素的。所以他认为这种气体是从金属中分解出来的,而不是来自酸中。他设想金属在酸中溶解时,“它们所含的燃素便释放出来,形成了这种可燃空气”。他甚至曾一度设想氢气就是燃素,这种推测很快就得以当时的一些杰出化学家舍勒、基尔万(Kirwan,R1735-1812)等的赞同。由于把氢气充到气球中,气球便会徐徐上升,这种现象当时曾被一些燃素学说的信奉者们用来作为他们“论证”燃素具有负重量的根据。但卡文迪许究竟是一位非凡的科学家,后来他弄清楚了气球在空气中所受浮力问题,通过精确研究,证明氢气是有重量的,只是比空气轻很多。他是这样做实验的:先把金属和装有酸的烧瓶称重,然后将金属投入酸中,用排水集气法收集氢气并测体积,再称量反应后烧瓶及内装物的总量。这样他确定了氢气的比重只是空气的9%但这些化学家仍不肯轻易放弃旧说,鉴于氢气燃烧后会产生水,于是他们改说氢气是燃素和水的化合物。
水的合成否定了水是元素的错误观念,在古希腊:恩培多克勒提出,宇宙间只存在火、气、水、土四种元素,它们组成万物。从那时起直到18世纪70年代,人们一直认为水是一种元素。1781年,普利斯特里将氢气和空气放在闭口玻璃瓶中,用电火花引爆,发现瓶的内壁有露珠出现。同年卡文迪许也用不同比例的氢气与空气的混合物反复进行这项实验,确认这种露滴是纯净的水,表明氢是水的一种成分。这时氧气也已发现,卡文迪许又用纯氧代替空气进行试验,不仅证明氢和氧化合成水,而且确认大约2份体积的氢与1份体积的氧恰好化合成水(发表于1784年)。这些实验结果本已毫无异议地证明了水是氢和氧的化合物,而不是一种元素,但卡文迪许却和普利斯特里一样,仍坚持认为水是一种元素,氧是失去燃素的水,氢则是含有过多燃素的水。他用下式表示“易燃空气”(氢)的燃烧:
(水+燃素)+ (水-燃素)→水
易燃空气(氢) 失燃素空气(氧)
1782年,拉瓦锡重复了他们的实验,并用红热的枪筒分解了水蒸气,明确提出正确的结论:水不是元素而是氢和氧的化合物,纠正了两千多年来把水当做元素的错误概念。1787年,他把过去称作“易燃空气”的这种气体命名为“Hydrogen”(氢),意思是“产生水的”,并确认它是一种元素。
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0089克,相同体积比空气轻得多)。因为氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气。另外,在一个标准大气压下,温度-25287 ℃时,氢气可转变成无色的液体;-2591 ℃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。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性(特别是被钯吸附)。金属钯对氢气的吸附作用最强。当空气中的体积分数为4%-75%时,遇到火源,可引起爆炸。
实验室检验氢气的方法
本文2023-10-05 12:37:09发表“古籍资讯”栏目。
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