初中化学—氢 气

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1、氢气氢气的性质和用途知识要点：　　1．掌握氢气的可燃性、还原性，并了解有关的实验过程和现象。2．理解点燃氢气之前为什么先要检验氢气的纯度，掌握检验的方法。3．从得氧、失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应，氧化剂和还原剂。知识的重点：氢气的化学性质。知识详解：一、物理性质：　　在通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的密度小，在所有气体中，氢气是最轻的气体。二、化学性质：　　在常温下氢气的化学性质稳定，但在点燃或加热等条件下，能跟许多种物质发生化学反应。1．氢气的可燃性　　实验1　　　　　　　　　现象　　　　　　　　　结论　　纯净的H2　　　　　　安静的燃烧　

2、　在空气中点燃　　　发出淡蓝色火焰　　　　2H2+O22H2O　　　　　　　　　　　　放出大量的热　　　　　　　　　　　　有水珠生成　　实验2　　不纯的氢气点燃　　　　爆炸　　　　　　　2H2+O22H2O∴点燃氢气之前必须要验纯！a.验纯的操作：　　用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住（试管口向下），移近火焰移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，就表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小，才表明氢气已纯净。注意：　　（1）可准备两支试管交替使用，避免试管中未熄灭的火焰引燃氢气。（2）若使用一支试管，第一次验纯后不应马上进行第二次，要用拇指堵住试管口一会儿，让其中的火焰因缺氧而

3、熄灭，才能继续收集检验。b.为什么纯净的H2在空气中点燃不发生爆炸，而不纯的氢气点燃会发生爆炸呢？　　原来，只有当氢气与空气混合达到一定比例时，才能发生爆炸，这个混合比例是一段取值范围，称为爆炸极限。氢气的爆炸极限为4%～74.2%，是所有可燃气体中爆炸极限最宽的气体之一。所以点燃之前一定要验纯，此点可以推广到所有可燃性气体点燃之前都要进行验纯。2．氢气的还原性　　实验　　　　　　　　　　　　　现象　　　　　　　　　　结论　　氢气还原氧化铜　（1）黑色CuO粉末逐渐变成红色　　　H2+CuOCu+H2O　　　　　　　　　　（2）试管口有水滴生成a.为了实验成功，需要注意：　　氢气

4、在使用前一定要验纯。　　(1)先通入氢气将试管中的空气排净　　　　　　（氢）　　(2)再用酒精灯加热盛氧化铜试管使反应发生　　（灯）　　(3)看到CuO全部变红后先撤去酒精灯并熄灭　　（灯）　　(4)通氢气直到红色的Cu冷却，避免空气进入　　　热的试管重新与Cu化合，又生成CuO。　　　（氢）　　∴以上实验步骤可用“氢、灯、灯、氢”四个字来描述。氢气还原氧化铜实验装置特点：　　(1)试管口略向下倾斜　　(2)通氢气的导气管要通入试管底部位于CuO上方　　(3)铁夹要固定在距管口1/3处　　(4)药品平铺于试管底部，用酒精灯的外焰加热b.上述反应属于置换反应，但从氧化铜的角度来看，

5、是CuO失去氧元素变成单质Cu，所以这种氧化物中的氧被夺去的反应，称为还原反应。在反应中CuO发生还原反应，还原反应只是描述了一个反应的一部分，而不能完整地描述整个反应，所以不是基本反应类型。反应中氢气夺去了氧化铜中的氧，使CuO发生还原，所以H2具有还原性，是还原剂。而H2自身与氧结合成水，发生了氧化反应。CuO提供氧，是氧化剂。我们把这样同时发生的氧化反应和还原反应称为氧化还原反应，是我们要在高中化学中讨论的一种重要反应类型。三、氢气的用途：　　物质的用途与性质密切相关。利用H2的可燃性，可用作高能燃料，燃烧热值高，产物无污染，非常理想；利用H2的还原性，可以冶炼名贵的金属和

6、高纯金属和高纯硅；利用H2的物理性质——密度小，可以充灌探空氢气球；另外H2还是工业生产氨气（NH3）和盐酸（HCl）的重要原料。氢气的实验室制法知识重点：　　1．实验室制取氢气的反应原理和基本操作；2．检验氢气纯度的方法。知识详解：一、实验室制取氢气的原料和原理　　一般在实验室制取氢气所选用的原料是金属锌和稀硫酸，其反应的原理如下：Zn　+　H2SO4＝　ZnSO4　+　H2↑　　锌　　　硫酸　　　硫酸锌　　　氢气另外，其它一些活泼金属如镁，铁等也能与稀硫酸反应得到氢气，为什么偏偏选择金属锌呢？因为镁的价格比锌贵很多，而且金属镁也比锌活泼的多，所以反应起来速度太快，不容易控制；

7、用金属铁虽也可制出氢气，但铁不如锌活泼，反应的速度较慢，于是实验室选用了活泼性适中的金属锌来制取氢气。再有一个问题，就是盐酸（HCl）也能与锌、铁、镁等金属反应得到H2，为什么不用呢？是因为盐酸易挥发，所以生成氢气中往往含有少量盐酸的酸雾，而硫酸不易挥发，生成的氢气相对较纯的缘故。以下是镁、锌、铁分别与稀硫酸和稀盐酸的反应的表达式：●Mg+H2SO4=MgSO4+　H2↑　　镁　硫酸　　硫酸镁　氢气●Mg+2HCl=MgCl2　+　H2↑　　镁　盐酸　氯化镁　　氢气●Fe+H2S