高中氢气知识点总结

氢气的性质和用途

知识要点：

1．掌握氢气的可燃性、复原性，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响和复原反响，氧化剂和复原剂。

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

生化学反响。

1．氢气的可燃性

实验1 现象 结论

纯洁的H2 安静的燃烧

在空气中点燃 发出淡蓝色火焰 2H2+O

2

放出大量的热

有水珠生成

实验2

不纯的氢气点燃爆炸 2H2+O2

∴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。如果听到锋利的爆鸣声，就说明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很

小，才说明氢气已纯洁。 注意：

〔1〕可准备两支试管交替使用，防止试管中未熄灭的火焰引燃氢气。

〔2〕假设使用一支试管，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熄灭，才能继续收集检验。

b. 为什么纯洁的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到达一定比例时，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．氢气的复原性

实验 现象 结论

氢气复原氧化铜 〔1〕黑色田秉毅 CuO粉末逐渐变成红色H21998年洪水

+CuO

〔2〕试管口有水滴生成 Cu+H2O 2H2O 2H2O

a. 为了实验成功，需要注意：

氢气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响发生〔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，防止空气进入

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。

氢气复原氧化铜实验装置特点：

(版画素材 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完全吸收 ，用酒精灯的外焰加热

b. 上述反响属于置换反响，但从氧化铜的角度来看，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响，称为复原反响。在反响中CuO发

生复原反响，复原反响只是描述了一个反响的一局部，而不能完整地描述整个反响，

所以不是根本反响类型。反响中氢气夺去了氧化铜中的氧，使CuO发生复原，所

以H2具有复原性，是复原剂。而H2自身与氧结合成水，发生了氧化反响。CuO

提供氧，是氧化剂。我们把这样同时发生的氧化反响和复原反响称为氧化复原反响，

是我们要在高中化学中讨论的一种重要反响类型。辞职报告单

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的复原性，可以冶炼名贵的金属和高纯金属

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〕和盐红头文件怎么制作 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响原理和根本操作；

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，其反响的原理如下：

Zn +电脑主页 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响得到氢气，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，所以反响

起来速度太快，不容易控制；用金属铁虽也可制出氢气，但铁不如锌活泼，反响的

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

属反响得到H2，为什么不用呢？陪伴的英语 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响的表达式：● 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 + H2SO4 = FeSO4 + H2↑

铁 硫酸 硫酸亚铁氢气

● Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑

铁 盐酸 氯化亚铁处女男天秤女 氢气

● Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

锌 盐酸 氯化锌氢气

二、实验装置

在此装置中应注意：

〔1〕长颈漏斗的导管下端应伸入液面以下，形成液封，防止氢气从长颈漏斗

中逸出。

〔2〕导出氢气的'导管伸入试管中不宜过长。

此装置的使用范围：

一般地，块状固体与液体反响，不需要加热，制取气体且气体在水中的溶解程

度不大，都可使用此装置。

三、收集氢气〔如图〕

1．排水法收集H2，是因为氢气难溶于水

2. 向下排空气法收集H2，是因为氢气的密度比空气密度小

注意：

①排水法收集的气体较纯；

②充满氢气的集气瓶用玻璃片盖上并倒置在桌面上，以防止氢气向空气中逸

散。

四、置换反响：

由一种单质跟一种化合物起反响，生成另一种单质和另一种化合物的反响叫做

置换反响。 如，本节课所学的几种金属与硫酸或盐酸的反响，都属于置换反响：

Zn + H2SO4 = H2↑ + ZnSO4

单质化合物单质 化合物

置换反响与我们以前讲过的化合反响、分解反响都是化学中的根本反响类型。

五、原子团：

由假设干个原子构成，在化学反响里，作为一个整体参物业经营 加反响，好似一个原子

一样，这样的原子集团叫做原子团。原子团的种类繁多，我们常见的原子团有硝酸

钠〔NaNO3〕中的硝酸根〔NO3〕、硫酸〔H2SO4〕中的硫酸根〔SO4〕、氯酸钾

〔KClO3〕中的氯酸根〔ClO3〕、氢氧化钠〔NaOH〕中的氢氧根〔OH〕、碳酸

〔H2CO3〕中的碳酸根〔CO3〕、及硝酸铵〔NH4NO3〕中的铵根〔NH4〕等。

原子团不是在任何化学反响中都保持不变，例如

KClO3中的氯酸根(ClO3)发生了变化。原子团不能单独存在，它是化合物的一

局部。