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氢气,氢气的用途初三化学

admin admin 发表于2024-03-21 16:45:19 浏览19 评论0

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氢气是什么

氢气是氢元素形成的一种单质,化学式H2,分子量为2.01588。
一、释义
1、常温常压下氢气是一种无色无味极易燃烧且难溶于水的气体。氢气的密度为0.089g/L(101.325kpa,0°C),只有空气的1/14,是世界上已知的密度最小的气体。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)。
2、氢气与电负性大的非金属反应显示还原性,与活泼金属反应显示氧化性。
二、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0.089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。
三、化学性质
1、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)。
2、金属钯对氢气的吸附作用最强。氢气与电负性大的元素反应显示还原性,与活泼金属单质常显示氧化性。氢气在催化剂的存在下能与大部分有机物进行加成反应。

氢气是什么?

组成的气态物质。是一种科学元素
氢气(H2)是无色无味双原子气体。相对空气密度为0.069,为最轻的元素。在常温常压下,气态氢不与大多数物质发生反应。但在较高压力和适中温度条件下,氢与许多烃类材料发生催化反应。在正常压力和高温时,氢与氧及其它气体、许多金属和金属氧化物反应,是一种高效还原剂。液态氢的正常沸点为-252.8 C,是除了氦以外的温度最低的低温气体。但由于这种气体高度易燃,很少用到这一属性。氢是一种气体燃料,燃烧时呈透明火焰,难以看见,水是唯一的燃烧产物。

多年以来氢气在许多工业过程中扮演了重要的角色。全球几乎半数的氢气产量都被用于化工行业生产氨气和甲醇。大量的氢气也用在金属加工、玻璃制造、电子及食品行业,以降低内燃机、炼油厂脱硫汽油和柴油的大量排放。这个过程需要使用氢气--在一个反应器里氢气与硫原料结合产生硫化氢。 硫再次分离后使用于橡胶的硫化作用或加工成肥料。

氢气是自然界最为普通的元素,与原油和天然气等化石燃料不同的是,氢气永远不会耗尽。和电力一样,氢气是一种能量载体,而非能源,所以它必须通过生产获得。即便如此,氢气还是具有多项优点,拥有替代化石燃料的巨大潜力。例如,经储存的氢气能够被直接用来作为燃料或生产电力。即使是使用现在传统的天然气蒸汽重整方法来生产氢气,这已经帮助从矿井到车轮的整个价值链降低了碳排放。氢燃料车相比现代柴油车能减少高达30%的碳排放。

氢气是一种有益于环保的能量载体。它是一种理想的介质,用来储存如风力和太阳能一类的再生能源,这类能源的供应从本质上来说是波动的。风力不可能一直存在,即使存在也不会有持续的风速。同样的,太阳能只在白天存在,在温和的气候条件下,它只有在夏季才有足够的能量。需要实现从上述可再生能源中按需所取,这取决于有效的能源存储方案。氢气在其中可以扮演关键的角色,因为来自于风力和太阳能电厂的能源能为水的电解提供电力。氢气可以被压缩或液化,同时以所需要的时间长度来存储。当需要使用能源时,氢气可以被燃烧来生产零排放的电力,或者通过燃料电池被直接转换为电能。

氢气的应用:

l 氢化起酥油 Edible Oil Hydrogenation ( Shortenings)

l 电子行业 (Electronics), 如光伏(PV), LED

l 金属热处理 (heat treatment)

l 玻璃 (Glass)

l 石油及炼化 (Petroleum and Refinery)

l 氢燃料电池 (Hydrogen fuel cell)

l 加氢站(氢能 汽车 ) (H2 filling station for H2 bus)

l 玻璃表面抛光Hydropox

l 热处理淬火Carboflex

l 热处理退火、钎焊Hydroflex

l 热处理粉末冶金Sinterflex

广东醇氢新能源研究院有限公司是甲醇制氢设备与技术的专业供应商,产品氢气主要应用于:粉末冶金、金属冶炼、新能源、燃料电池、化工、多晶硅、工业气体、电子、制药、浮法玻璃、食品加氢、军工、航天、环保等领域。

氢气可溶于水吗

氢气是一种无色、无味、无毒的气体,尽管氢气溶解度较低,但它确实能够溶解于水中。
当氢气与水接触时,一小部分氢气分子会与水分子发生反应,形成氢离子(H+)和氢氧根离子OH这个过程可以概括为水的自离解反应:H2O ? H+ + OH-。氢离子和氢氧根离子是水中的两种离子形式,它们在水中起着十分重要的化学作用。当氢气溶解于水中时,它会在一定程度上增加水的电导率,因为氢离子和氢氧根离子的存在会导致水中的离子浓度增加。
从而增加了水的电导能力。氢气的溶解度取决于多种因素,包括水的温度、压力和氢气的纯度等。通常情况下,较低的温度和较高的压力会增加氢气的溶解度。此外,水的pH值也会对氢气的溶解度产生影响。虽然氢气能够溶解于水中,但由于其溶解度较低,一般情况下需要高压或其他特殊条件才能实现较高的溶解度。这也是为什么将氢气存储在高压容器中的原因之一。
氢气可以溶解于水中,形成氢离子和氢氧根离子,增加水的电导能力。然而,要实现较高的溶解度需要较高的压力或其他特殊条件。当氢气溶解于水中时,它不会像溶解其他气体一样形成可见的泡沫或气泡。这是因为氢气的密度较低,无法在水中形成可见的气体团。相反,氢气会以分子形式溶解在水分子中,使水发生微小的结构变化。
氢气的溶解度可以通过亨利定律来描述。亨利定律表明,在恒定温度下,气体溶解于液体中的量与气体的分压成正比。当氢气部分压力增加时,溶解度也会相应增加。同时,水的pH值对氢气的溶解度也有一定影响。在中性条件下,水的pH值为7,此时溶解的氢气浓度较低。但是,当水的pH值降低时,即变酸或酸性条件下,溶解的氢气浓度会增加。
氢气的重要性
清洁能源:氢气是一种非常清洁的能源。当氢气燃烧时,唯一产生的副产品是水蒸气,不会产生二氧化碳等温室气体和有害物质。这使得氢气成为一种对环境友好的替代能源,有助于减少空气污染和缓解全球气候变化问题。
能源存储:氢气具有很高的能量密度,可以作为能源的有效存储介质。相比于传统的电池技术,氢气可以储存更多的能量,并且可以在需要时快速释放能量。这使得氢气在能源储存领域有着广阔的应用前景,尤其在可再生能源的利用和电网稳定性方面扮演着重要角色。

氢气是什么

氢气是常温常压下,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(Hydrogen)是氢元素形成的一种单质,化学式H2,分子量为2.01588。常温常压下氢气是一种无色无味极易燃烧且难溶于水的气体。氢气的密度为0.089g/L(101.325kpa,0°C),只有空气的1/14,是世界上已知的密度最小的气体。
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)。氢气与电负性大的非金属反应显示还原性,与活泼金属反应显示氧化性。
氮气的防范措施
1、切实加强设备的安全管理,对容易造成腐蚀、破损的管道、阀门等,要定期进行技术分析和系统检漏,并利用设备周期大检修之际彻底检修。
2、在工厂防火防爆区内严禁明火,进入该区域人员应穿防静电服或纯棉工作服;在该区域内严禁使用手机等通信设备;防火防爆区内电气设施包括照明灯具、开关应为防爆型,电线绝缘良好、接头牢靠;防火防爆区内严禁存在暴露的热物体。
3、加强相关安全技术知识的培训,提高职工对有关设备危险性的认识,建立健全各项规章制度,认真贯彻执行有关安全规程。
4、制定应急预案,加强应急预案的演练,提高企业管理人员处理紧急情况的能力。在这起事故中,如果能及时撤出生产人员,就会减少人员伤亡。
以上内容参考:百度百科-氢气

氢气的化学性质都有什么

氢气常温下性质稳定,在点燃或加热的条件下能多跟许多物质发生化学反应。
①可燃性(可在氧气中或氯气中燃烧):2H2+O2=点燃=2H2O(化合反应)
(点燃不纯的氢气要发生爆炸,点燃氢气前必须验纯)
H2+Cl2=点燃=2HCl(化合反应)
②还原性(使某些金属氧化物还原)

H2+CuO

Cu+H2O(置换反应)
3H2+Fe2O3=高温=2Fe+3H2O(置换反应)
3H2+WO3

W+3H2O(置换反应)
共价
虽然氢气在通常状态下不是非常活泼,但氢气与绝大多数元素会组成化合物。
碳氢化合物已知有数以百万种,但它们不会由氢气和碳直接化合形成。
氢气与电负性较强的元素(如卤素)反应,在这些化合物中氢的氧化态为+1。
氢与氟、氧、氮成键时,可生成一种较强的非共价的键,称为氢键。
氢键对许多生物分子具有重要意义。
氢也与电负性较低的元素(如活泼金属)生成化合物,这时氢的氧化态通常为 -1,这样的化合物称为氢化物。
氢与碳形成的化合物,由于其与生物的关系,通常被称为有机物,研究有机物的学科称为有机化学,而研究有机物在生物中所起的作用的科学称为生物化学。
按某些定义,“有机”只要求含有碳。
但大多数含碳的化合物通常都含有氢。
这些化合物的独特性质主要是由碳氢键决定的。
故有时有机物的定义要求物质含有碳氢键。
无机化学中,H- 可以作为桥接配体,连接配合物中的两个金属原子。
这样的特性通常在13族元素中体现,尤以硼烷、铝配合物和碳硼烷中。
氢化物
含有氢元素的二元化合物称为氢化物。
“氢化物”一词暗含氢显负价,且其氧化态为-1的意思。
氢负离子记做H-,其存在是1916年由吉尔伯特·路易斯预言的。
1920年Moers用电解氢化锂,在阳极产生氢气,从而证明了氢化物的存在。
对于非IA或IIA族的元素形成的氢化物,“氢化物”一词并不准确,因为氢的电负性并不高。
IA族碱金属的氢化物中有一个例外,即高聚物氢化锂。
氢化铝锂中4个氢原子紧靠铝原子。
虽然氢可与几乎所有的主族元素形成氢化物,但这些氢化物的原子配比却并不单一,例如二元的硼烷已发现100多种,但氢化铝只有一种。
二元氢化铟还未被发现,但它存在于更大的配合物中。
质子与酸
对氢原子的氧化,也即让氢原子失去其电子,即可得到H+(氢离子)。
氢离子不含电子,由于氢原子通常不含中子,故氢离子通常只含1个质子。
这也就是为什么常将H+直接称为质子的原因。
H+是酸碱理论的重要离子。
*** 的质子H+不能直接在溶液或离子晶体中存在,这是由氢离子和其他原子、分子不可抗拒的吸引力造成的。
除非在等离子态物质中,氢离子不会脱离分子或原子的电子云。
但是,“质子”或“氢离子”这个概念有时也指带有一个质子的其他粒子,通常也记做“H+”。
为了避免认为溶液中存在孤立的氢离子,一般在水溶液中将水和氢离子构成的离子称为水合氢离子(H3O+)。
但这也只是一种理想化的情形。
氢离子在水溶液中事实上以类似于H9O4+的形式存在。
尽管在地球上少见,H3+离子(质子化分子氢)却是宇宙中最常见的离子之一。
可燃性
氢气燃烧
氢气是一种极易燃的气体,在空气中的体积分数为4%至75%时都能燃烧。
氢气燃烧的焓变为?286 kJ/mol:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l); ΔH = -572 kJ/mol
氢气占4%至74%的浓度时与空气混合,或占5%至95%的浓度时与氯气混合时是极易爆炸的气体,在热、日光或火花的 *** 下易引爆。
氢气的着火点为500 °C。
纯净的氢气与氧气的混合物燃烧时放出紫外线。
因为氢气比空气轻,所以氢气的火焰倾向于快速上升,故其造成的危害小于碳氢化合物燃烧的危害。
氢气与所有的氧化性元素单质反应。
氢气在常温下可自发的和氯气(需要光照)反应 ,氢气和氟气在冷暗处混合就可爆炸,生成具有潜在危险性的酸氯化氢或氟化氢。
在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。
然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,我们可以看到,纯净的氢气在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰(氢气在玻璃导管口燃烧时,火焰常略带黄色)。
用烧杯罩在火焰的上方时,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发烫。
氢气在空气里燃烧,实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应,生成了水并放出大量的热。
这个反应的化学方程式是:
2H2+O2=点燃=2H2O
取一个一端开口,另一端钻有小孔的纸筒(或塑料筒等),用纸团堵住小孔,用向下排空气法收集氢气,使纸筒内充满氢气。
把氢气发生装置移开,拿掉堵小孔的纸团,用燃着的木条在小孔处点火,注意有什么现象发生。
(做这个实验时,人要离得远些,注意安全。

我们可以看到,刚点燃时,氢气在小孔处安静地燃烧,过一小会儿,突然听到“砰”的一声响,爆炸的气浪把纸筒高高炸起。
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%,点燃时就会发生爆炸。
这个范围叫做氢气的爆炸极限。
实际上,任何可燃气体或可燃的粉尘如果跟空气充分混合,遇火时都有可能发生爆炸。
因此,当可燃性气体(如氢气、液化石油气、煤气等)发生泄漏时,应杜绝一切火源、火星,禁止产生电火花,以防发生爆炸。
正是由于这个原因,我们在使用氢气时,要特别注意安全。
点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。
用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住,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,只有“扑”的一声才表明氢气已纯净。
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,应该用拇指堵住试管口一会儿,然后再收集氢气检验纯度,否则会发生爆炸的危险。
因为刚检验过纯度的试管内,氢气火焰可能还没有熄灭,如果立刻就用这个试管去收集氢气,氢气火焰可能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。
用拇指堵住试管口一会儿,就使试管内未熄灭的氢气火焰因缺氧气而熄灭。
另外氢气在氧气过量和低温有催化剂的条件下点燃可生成过氧化氢(H2O2)(氧元素的化合价为-1)

氢气的化学式

氢气的化学式是H?,氢气是由氢分子构成,每个氢分子含有两个氢原子,因此氢气的化学式为H?。其物理性质:在通常情况下,氢气是无色、无味的气体,密度是最小的气体;难溶于水等。化学性质:1、可燃性(可在氧气中燃烧);2、还原性(使某些金属氧化物还原)。
制取氢气的所有化学方程式
1、Zn+H2SO4=H2↑bai+ZnSO4
2、2Al + 6HCl = 2 AlCl3 + 3 H2↑
3、2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
4、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
5、Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑
6、2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑
7、Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
8、Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
9、Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑

氢气的用途初三化学

初三化学氢气的用途如下:
1、充填氢气球。
2、高能燃料(优点:热值高、来源广、无污染)。
3、冶炼金属。
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0.0899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-252.87 ℃时,氢气可转变成淡蓝色的液体;-259.1 ℃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。
氢气的化学性质:
(1)可燃性;氢气在空气中燃烧现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量;不纯的氢气点燃会爆炸,所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
(2)还原性。
氢气还原氧化铜现象:黑色氧化铜逐渐变成光亮的红色的铜,管壁有水珠产生。
实验注意事项:"酒精灯迟到早退",即:开始时要先通入氢气后加热(目的是排净管内空气,防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸);实验结束时要先停止加热,继续通入氢气至试管冷却(防止生成的铜受热被氧化成CuO)。

氢气的来源有哪几种

氢气的来源有很多种,比如:
1、金属与非氧化性酸反应;
2、活泼金属与水反应,如金属钠;
3、金属铝与氢氧化钠反应;
4、硅与氢氧化钠反应。
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。
氢气的工业制法之一
氢气是一种重要的工业气体.工业上制取氢气,依据原料、设备和成本情况,以及对氢气纯度的要求,可分别采取以下多种方法制取.①电解法将直流电通过铂电极(或其它惰性材料)通入水中,在阴极可以得到氢气,纯度高达99.5~99.8%:
氯碱工业电解饱和食盐水制氯气和烧碱时,也同时得到副产品氢气:
②水煤气转化法 将水蒸气通过炽热的焦炭层制得水煤气:
然后将水煤气跟水蒸气混合,以氧化铁为催化剂,使水煤气中的CO转化为CO2:
二氧气化碳溶于水,通过加压水洗即得到较纯净的氢气.
③烃类裂解法 碳氢化合物经过高温裂解,裂解气中含有大量氢气,经过低温冷冻系统,可得到90%的氢气.如甲烷裂
④烃类蒸气转化法 碳氢化合物在高温和催化剂的作用下与水蒸气作用,可以得到主要含氢气和一氧化碳的一种混合气体,例如:
用分子筛吸附法或水煤气转化法除去CO,可得到纯净的氢气.天然气、油田气和炼厂气(石油炼制厂的副产气体)等都可用烃类裂解法和烃类蒸气转化法得到氢气.
氢气的工业制法之二
工业上制取氢气有下列几种方法:
(1)电解水法 在电解槽中,电解25%NaOH溶液,温度控制在80~85℃,在阴极上析出氢气,在阳极上析出氧气.
在阴极上 4H++4e===2H2
在阳极上 4OH-====2H2O+O2+4e
因为H+和OH-来自H2O的电离,所以电解H2O的反应是:
用这种方法制得的氢气,含杂质很少,其纯度为99.7%~99.8%.
(2)电解食盐水法 在氯碱工业中,电解食盐的饱和溶液,温度控制在70~80℃,除得到氯气和氢氧化钠外,同时可制得氢气.主要反应如下:
在阳极上 2Cl-====Cl2+2e
在阴极上 2H++2e====H2
在阴极附近积集了OH-离子和Na+离子.
(3)水煤气转化法先将水蒸气通过灼热的无烟煤或焦炭,制得水煤气:
再将水煤气与过量水蒸气混合,在450~550℃和催化剂的作用下,使水煤气中的一氧化碳转化为二氧化碳,并增加了混合气体中氢气的含量.
最后将二氧化碳和氢气的混合气体加压(12~30大气压),经过水洗或用氨水吸收以除去二氧化碳,而分离出氢气.
(4)从天然气、炼厂气(石油炼制厂的副产气体)、油田气等气体燃料中获得氢气.
在这些燃料气体中都含有大量的碳氢化合物.在一定条件下,可以和水蒸气或氧气反应,生成一氧化碳和氢气.例如,以甲烷为主要成分的天然气(甲烷含量在95%以上)和水蒸气在800~1000℃时以镍为催化剂,即可转化为一氧化碳和氢气.
又如,在炼厂气中含有氢气和甲烷9~40%,其它碳氢化合物91~60%,在高温下,借催化剂的作用,将氧气和过量的炼厂气进行部分氧化反应,可制得一氧化碳和氢气.
从上述一氧化碳和氢气的混合气体分离出氢气的方法,与水煤气转化法相同.
氢气的工业制法之三
工业上制氢气要考虑到原料、能量来源、成本和设备情况,也要根据所需氢气的纯度和用量来制造氢气,现把主要方法简介于下:
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99.7%以上纯度的氢气.这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等.像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢.
二、水煤气法制氢
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(C+H2OCO+H2─热).净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2OCO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)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.有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用.像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法.
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,在我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(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等).
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.此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂).
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.像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产.
六、酿造工业副产
用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到─100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用.

氢气到底安全还是不安全

1. 氢气安全常识
氢气安全常识 1.氢气使用安全注意事项有哪些
氢气使用安全注意事项有:(1)氢气的生产、使用以及贮运应符合《危险化学品安全 管理条例》和《特种设备安全监察条例》的相关规定。
(1)氢气为无色、无味、易燃易爆气体。氢气中含氯气、氧气、一氧化碳以及空气等混合物有爆炸危险。
由于氢气着火点 低,爆炸能高,因此在生产、使用和贮运时要严加注意。 以下为 这些混合物的爆炸限:1)氢气和氯气1 : 1 (体积分数)混合时,在光照下即可 爆炸。

2)氢气和氧气混合物的爆炸限为氧气中含氢气的体积分数 为 4% ~95%03)氢气和一氧化碳混合物的爆炸限为一氧化碳中含氢气的 体积分数为13。5% ~49%。
4)氢气和空气混合物的爆炸限为空气中含氢气的体积分数 为 45% ~75%。(2)氢气在室内积聚,当含量达到爆炸限时有发生爆炸的 危险。
在氢气氛中,人有被窒息的危险。因此在氢气有可能泄漏 或氢气含量有可能增加的地方应设置通风装置,必要时应设置氢 气报警仪,对氢气含量进行监测。
(3)检修或处理氢气管道、设备、气瓶等之前,必须先用 氮气将氢气含量置换到(或用其他方法)符合动火规定后才能 开始工作。(4)氢气从气瓶嘴泄漏或快速排放时有着火的危险,因此 瓶装氢气出厂时,应保证瓶嘴和瓶阀无泄漏并旋紧瓶帽;在使用 瓶装氢气时,应缓慢开启瓶阀。
2.使用氢气时要注意哪些事项
由于氢气具有危险性,使用时要注意下列事项。
(1) 氢气储罐的位置应符合《氢氧站设计规范》、《氢气站设计规范》和《建筑设计防火规范》的有关规定,氢气管道上要安装阻火器。 (2) 室内必须通风良好,保证空气中氢气最高含量不超过1%(体积)。
建筑物顶部或外墙的上部设气窗或排气孔。排气孔应朝向安全地带,室内换气次数每小时不得少于3次,局部通风每小时换气次数不得少于7次。
(3) 在点燃氢气之前,一定要先检验氢气的纯度,因为不纯的氢气点燃时可能发生爆炸。实验测定,氢气中混人空气,在体积百分比为H2:空气=(75。
0:25。0)~(4。
1:95。 8)的范围内,点燃时都会发生爆炸。
氢气和氧化性气体气气等在光照的条件下会爆炸。—旦接触就爆炸。
在做氢气还原氧化物试验的时候,要先排除装置中的空气,防止爆炸。 (4) 由于氢气比空气轻,漏气会直接上升,如果滞留屋顶不易排出,遇火星就会引起爆炸。
因此,有氢气设备和管道存在的屋顶要有排风口,排风口应在最高处,不能有窝气现象。 (5) 氢气设备和管道严禁碰撞、敲击,氢气瓶不应靠近热源,夏季应防止日晒。
(6) 氢气设备和管道使用前后要按规定进行置换,使用中要严禁超压或抽空。
3.初三化学氢气的知识归纳要点
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)。
灌好的氢气球,往往过一夜,第二天就飞不起来了。这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔,溜之大吉。
不仅如此,在高温、高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板。氢气主要用作还原剂。
1.可燃性 温热氢气 纯氢的引燃温度为400℃。 氢气在空气里的燃烧,实际上是与空气里的氧气发生反应,生成水。
2H2+O2=点燃=2H2O 这一反应过程中有大量热放出,火焰呈淡蓝色(实验室里用玻璃管看不出蓝色,看到的是黄色是由于玻璃中存在Na+的结果)。燃烧时放出热量是相同条件下汽油的三倍。
因此可用作高能燃料,在火箭上使用。我国长征3号火箭就用液氢燃料。
不纯的H2点燃时会发生爆炸。但有一个极限,当空气中所含氢气的体积占混合体积的4.0%-74.2%时,点燃都会产生爆炸,这个体积分数范围叫爆炸极限。
用试管收集一试管氢气,将管口靠近酒精灯,如果听到轻微的“噗”声,表明氢气是纯净的。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。
这时需要重新收集和检验。 如用排气法收集,则要用拇指堵住试管口一会儿,使试管内可能尚未熄灭的火焰熄灭,然后才能再收集氢气(或另取一试管收集)。
收集好后,用大拇指 堵住试管口移近火焰再移开,看是否有“噗”声,直到试验表明氢气纯净为止。 氢气在空气中燃烧会发出淡蓝色的火焰,其装置就是直接在玻璃尖管中点燃,那么我们真的能看到淡蓝色的火焰吗? 在玻璃里,含钠离子,而钠离子的焰色却是黄色的,所以,用上述方法只能看到黄色的火焰,却不能看到淡蓝色的火焰。
如果要实现淡蓝色的火焰,可采取以下方法: 方法一:用石英导管(天价,不适于普通中学的实验室) 方法二:用铜管(具有欺骗成分,因为铜元素的焰色为绿色,而且铜能导热,对用橡皮管连接铜管,点燃时会影响气密性) 方法三:由于黄色火焰是玻璃中的钠离子造成的,那么我们可以用类似于用焰色反应检验钾元素一样透过钴玻璃看火焰就可以排除钠的干扰了。 2.还原性 氢气与氧化铜反应,实质是氢气还原氧化铜中的铜元素,使氧化铜变为红色的金属铜。
CuO+H2=加热=Cu+H2O CO+3H2=高温催化=CH4+H2O 在这个反应中,氧化铜失去氧变成铜,氧化铜被还原了,即氧化铜发生了还原反应。还原剂具有还原性。
根据氢气所具有的燃烧性质,它可以作为燃料,可以应用与航天、焊接、军事等方面;根据它的还原性,还可以用于冶炼某些金属材料等方面。 此外,氢气与有机物的加成反应也体现了氢气的还原性,如 CH2=CH2+H2→CH3CH3 1.还原装置 ①试管口应略向下倾斜 ②通入氢气的导管应伸入试管底部 ③试管口不能用橡皮塞塞紧 ④用酒精灯外焰加热 2.实验操作 ①实验前应先通一会儿纯净的氢气,然后开始加热,防止爆炸 ②实验结束后,先撤走酒精灯,继续通氢气,直至试管冷却为止。
编辑本段氢气的生产方法一 原始氢气生产方法 原始氢气是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氢气,大部分分布在宇宙空间内和大的星球中,是恒星的核燃料,是组成宇宙中各种元素及物质的初始物质。地球上没有原始氢气因为地球的引力束缚不了它。
只有它的化合物。 二 人造氢气生产方法 可分为以下几种 启普发生器制氢气 ⒈ 工业氢气生产方法: ⑴由煤和水生产氢气(生产设备煤气发生设备,变压吸附设备) ⑵有裂化石油气生产(生产设备裂化设备,变压吸附设备,脱碳设备) ⑶电解水生产(生产设备电解槽设备) ⑷工业废气。
⒉民用氢气生产方法: ⑴氨分解(生产设备汽化炉,分解炉,变压吸附设备) ⑵由活泼金属与酸(生产设备不锈钢或玻璃容器设备) (3)强碱与铝或硅(生产设备充氢气球机设备)一般生产氢气球都用此方法。 (4)甲醇裂解(生产设备导热油炉,甲醇汽化裂解设备,变压吸附装置)一般用氢气量较大化工厂均用此方法。
⒊试验室氢气生产方法: 硫酸与锌粒(生产设备启普发生器) 4.其他 (1)由重水电解。 (2)由液氢低温精镏。
编辑本段氢气的制取方法 实验室制取氢气一、实验室制法 1.用锌与稀硫酸反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 注意:这里不用盐酸是因为盐酸反应会挥发出氯化氢气体,制得的气体含有氯化氢杂质。 2.用铝和氢氧化钠反应制取 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 二、工业制法 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99.7%以上纯度的氢气。
这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。
利用电解饱和食盐水产生氢气 。
4.给我提供一些关于氢气的最新知识技术
德发明甲酸制造氢气简易方法
本报讯(记者李学华)德国莱布尼茨催化研究所的科学家马赛厄斯?贝勒最近发明了一种在低温下将甲酸转化成氢气的方法,从而使甲酸这种常见的防腐剂和抗菌剂有望成为燃料电池的安全、便捷的氢来源。有关结果发表在最新出版的德国《应用化学》杂志上。
燃料电池不能普及的一个重要原因是难以制造、储存和运输足够量的氢气。使用含有氢的原料,在需要时将其分解产生氢气,这种方法要比与直接运送氢气更为实用。目前,甲烷和甲醇是燃料电池最常用的两种氢来源,通常它们要经过蒸气重组这道工序而分解产生氢气,这个过程需要200℃以上的高温和专门的重整转化装置。如果能在较低的温度下完成上述转换,就不需要消耗大量的能源,也不需要转化装置,从而能为小型燃料电池(如为便携电子器件)提供更合适的氢气源。
贝勒及其同事将甲酸与胺混合,在一种金属钌催化剂的作用下,在26℃—40℃就可以将甲酸分解成氢气和二氧化碳。由于甲酸是一种液体,因此(同气体相比)更加容易处理。贝勒说,虽然甲酸具有腐蚀性,但它与胺的混合物则是温和的。
甲酸可以直接用于燃料电池,因为省去了转化成氢气这一步骤,使用起来更简便。加拿大的Tekin公司正在与德国化工巨头巴斯夫公司———全球最大的甲酸生产商———合作,推动直接使用甲酸的燃料电池商业化。Tekin宣称,同使用甲醇的燃料电池相比,甲酸燃料电池体积更小,而且构造要简单。
但甲酸燃料电池有一大缺点:燃料电池的效率不高。1公斤甲酸产生的氢气只能提供1.45千瓦时的电力,而1公斤甲醇能提供4.19千瓦时的电力。这意味着要产生相同的电力,甲酸的消耗量是甲醇的3倍,这会使得甲酸燃料电池的成本上升。不过,贝勒认为,由于省去了蒸气重组这个高耗能过程,加上催化剂的效率不断提高,总体来看,研究人员可以控制甲酸燃料电池的成本,使其更具竞争力。
5.制氢站的安全要求一般有哪些
( 1)制氢室( 供氢站)应采用防爆型电气装置,并采用木制门窗,门应向外开。
电线应穿密封金属套管,并经气密试验检查合格。仪表等低压设备应有可靠绝缘,电话电铃应安装在室外。
(2) 制氢站附近严禁烟火,严禁放置易燃易爆物品,并设有 “严禁烟火”的标志牌。制氢站储氢罐周围( 距10m处)应设有围墙。
(3) 制氢站屋顶应做成平面结构,防止出现积聚氢气的死角。 (4) 制氢站应通风良好,保证空气中氢气最高含量不超过 1%,建筑物顶部或外墙的上部设气窗或排气孔,排气孔应面向安全地带。

氢和氢气有什么区别

概念不同、性质不同。1、概念不同。氢是氢原子或氢元素的统称,而氢气是两个氢原子组成的一种气体单质。2、性质不同:氢气是一种双原子气体,而氢是化学元素。