氢气为什么不安全(氢气为什么容易泄漏)

导语：为什么学生关于氢气知识容易失分，原因没有这样深入分析

氢气是一种新型的清洁能源，在生活和生产中有不可替代的作用。氢气的制取方法有很多种，如果需要大量制取，可以采取工业制法：用焦炭和水蒸气反应。这样制取的氢气主要用作燃料，气体的纯度较差，除了有氢气外，还有相同体积的一氧化碳气体。如果需要少量纯净的氢气，则可以用实验室制取法，这也是每年中考的重点知识。主要要求掌握“制取氢气的药品、装置图、收集方法”知识。下面就该知识进行详细阐述。

1、如何选择合适的药品制取氢气？

制取氢气时一定要选择最理想的药品，才能确保制取的氢气纯度高、容易操作、收集简单。实验室制取氢气一般是用酸与活泼金属反应，下面就如何选择酸和金属进行分析。

①为什么不用金属镁带等特别活泼的金属与酸反应？

根据金属与酸反应的原理可以知道，金属的活泼性越强，金属与酸反应的速度越快。这样可以缩短反应时间，提高效率，但是如果反应速度过快，则不利于气体的收集。所以一般不采用活泼性特别强的金属，比如K、Ca、Na、Mg等金属。一般采用金属锌与酸反应，速度适中，利于收集。

②为什么不用浓盐酸来制取氢气？

主要是因为浓盐酸的挥发性特别强，会挥发出大量的氯化氢气体，导致收集的氢气不纯净，所以实验室一般不采用浓盐酸来制取氢气。

③为什么不用稀盐酸？

金属与酸的反应是一个放热反应，随着反应热量的放出，会加快盐酸的挥发速度，导致收集的氢气不纯净。所以实验室制取气体一般不用挥发性的酸，比如稀盐酸和稀硝酸作为反应酸。

④为什么不用金属铁制取氢气？

根据金属活动顺序规则，可知铁的活泼性较弱，反应速度比较慢，反应时间特别长，不利于氢气的收集。

所以一般选择用稀硫酸与金属锌反应来制取氢气，因为金属锌的活泼性较一般，反应速度适中，利用控制反应。硫酸是一种不挥发性的酸，制取的氢气纯度较高。

2、选择合适的反应仪器，正确地检查制取装置的气密性。

气体的制取不仅要考虑选用合理的药品，还要选用适当的仪器，切要保证装置气密性良好，否则会导致生成的气体逸散到空气中，同时也会有空气中的气体进入反应装置中，让收集的气体不纯净。实验室制取氢气选用的仪器主要为：大试管（或烧瓶、锥形瓶）、带瓶塞的导气管、烧杯、集气瓶。

选择好合适的仪器后，再把仪器组装好，检查装置的气密性。具体的做法：用双手搓热，再紧握烧瓶（或大试管、锥形瓶），如果装置气密性良好，就会有气泡从烧杯水中冒出；再松开手，烧杯中的水会进入导气管中。

3、装入药品的顺序为先加固体，再加入液体稀硫酸。

注意：金属铁块要用镊子夹取放入锥形瓶中，稀硫酸要从长颈漏斗中加入。

4、可以用哪些方法收集气体？

气体的性质决定了气体的收集方法，在选择收集方法时，一定要考虑该气体的密度、水溶性以及是否与水、空气的中气体反应等因素。因为氢气是密度最小的气体；而且在常温下，氢气的性质较稳定，不会与空气中的其它气体反应，所以可以用向下排空气法收集氢气。

改进后的排空气法，就是将集气瓶盛满空气，如图所示。氢气从短导气管进入集气瓶中，因为氢气密度比空气小，故进入集气瓶中的氢气就会集聚在集气瓶口附近。随着氢气不断如集气瓶，氢气就会将瓶内的空气往下压缩，被压缩的空气就会从底部的导管排出集气瓶。

由于氢气难溶于水、也不与水反应，所以也可以采用排水法收集氢气，具体操作如下图所示。什么时候开始收集氢气？这是关键，这关系到所收集的气体纯度。具体做法：等到气泡连续均匀地从导气管冒出时，才可以将导气管伸入到盛满水的集气瓶中，开始收集。

改进后的排水收集气体装置，如图所示，将集气瓶盛满水，氢气从较短的导管进入集气瓶中，通过气体压强将水排出集气瓶。

这两种收集氢气的方法可以根据实际情况进行选择。两种方法各有优缺点，排水收集法：优点是收集的氢气纯度较高，容易判断是否收集满；缺点是气体潮湿、不干燥。排空气法：优点是收集的氢气干燥；缺点是气体纯度不高，可能混有空气杂质，还不容易判断是否收集满。

5、一定要检验收集的氢气纯度，

因为氢气具有可燃性，如果收集的氢气纯度不高，在加热或点燃氢气的时候就有可能发生爆炸危险。一般检验氢气纯度的方法，是先用小试管收集满氢气，用大拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，如果听到“噗嗤”一声，则说明氢气的纯度较高。如果发出“尖锐的爆鸣”声，说明氢气不纯，需要重新收集，直到发出“噗嗤”一声即可。

6、掌握制取氢气的化学反应原理

实验室制取氢气是采用金属锌与稀硫酸反应，考生要掌握该反应的化学方程式。

该反应属于置换反应，置换反应是指反应物有两种，即一种单质和一种化合物；最后也生成两种物质，生成的两种物质中必须有一种单质和一种化合物。可以用通式：A+BC=AC+B的形式，符合这种类型的反应就属于置换反应。

考生要掌握以上关于“氢气的制取”的相关知识，大家可以将实验室制取二氧化碳的知识放在一起进行比较分析，尽量做到在中考化学试卷中关于“氢气的制取”知识点的题目不失分。

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