范文一：论文：氢气纯度的检验法

科目 化学

年级

文件 1043.doc

标题 氢气纯度的检验法

关键词 氢气/纯度/安全/实验

内容

实验用品 氢气发生器、酒精灯、试管、锌粒、稀硫酸(1?4)。

实验步骤

当准确判定氢气发生器排出的氢气已十分纯净时，将三支试管用排水法集满氢气，并按下表所列三种操作方法做氢气的爆鸣实验，记录实验现象。

实验分析

(1) 实验表明，通过点燃氢气发出的爆鸣声去判断氢气的纯度，跟实验操作方法有关。

? 当把试管口从水平方向移近火焰时，会有少部分氢气逸出，同时又会有少部分空气扩散进试管内形成少量的爆鸣气，点燃时有弱的爆鸣声。

? 当把试管口稍向上移近火焰时，管内逸出氢气的量与进入管内空气的量都较多，形成较多的爆鸣气，点燃时有较强的爆鸣声。

? 当把试管口向下，以适当倾斜的角度移近火焰时，氢气因为轻出不来，外面的空气又难进去，点燃时，发出“噗”的响声。这才是检验氢气纯度的正确方法。

(2) 现行初三化学课本55页实验3—7“如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯??”。这显然是氢气检纯实验的一种错误操作。因为氢气发生器内的氢气如果始终都不纯，只要集气试管适当小，集气的时间又适当长，试管内也可以收集到纯净的氢气，但氢气发生器内的氢气仍然可能还是在爆炸极限以内。因此，一般来说，任何可燃性气体在点燃之前都应当做检纯实验，而任何可燃性气体的检纯，只能用排液法集气，而不能用排空气法集气。

范文二：2018年中考化学复习：检验氢气纯度的方法

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2018年中考化学复习:检验氢气纯度的方

法

检验氢气纯度的方法,

实验用品,

酒精灯,铁架台,大试管,干燥的小试管,长颈漏斗,锌粒,稀硫酸。

实验步骤,

1.用稀硫酸和锌粒制取氢气,用向下排空气法收集氢气。

2.用大拇指捂住小试管。

3.点燃洒精灯,试管移近火焰,试管口对着燃着的洒精灯火焰,移开拇指点火。

4.如听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯。

5.如爆鸣声轻而沉闷,说明试管内收集的氢气纯净。

说明,

如果第一次检验的氢气不纯,需再次检纯时,必须用拇指捂住试管口一段时间,使试管内没有燃尽的氢气火焰完全熄灭,方可再次收集氢气,否则易发生仪器爆炸事故。

注意,

必须听到轻微的“噗”声,才能说明氢气纯度比较高。刚开始收集的气体,大多是发生器里的空气,检验时不会发出声响。把这样的气体当成纯净的氢气使用,点燃时可能会发生爆炸。如果用向下排空气法收集氢气,经检验不纯而需要

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再检验时,收集前,必须用拇折堵住试管口一会儿,使试管内尚未熄灭的氢气火焰因缺氧而熄火,然后再收集气体检验纯度,否则,试管中没有熄灭的氢气火焰就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。

氢气的爆炸极限

当空气中混入氧气的体积达到总体积的4%一%,点燃时就会发生爆炸,在这个范围以外,就不会爆炸,因此这个范围被称为氢气的爆炸极限。所以,在点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。

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范文三：氢气纯度降低的原因

摘 要 通过对石门电厂2台机组氢气纯度偏低问题的治理，总结了影响氢气纯度的几个主要因素，提出了同类型300MW 发电机密封瓦安装的理想间隙以及平衡阀的实际最佳工作精度范围。

0 引 言

石门电厂装有2台300MM 国产火力发电机组，1995年12月13日1号机组并网发电，2号机组也于1996年9月25日并网成功。2台机组分别于1997年5月和1998年5月进行了一次检查性大修。2号机组大修前曾出现过氢气纯度下降现象，后经调整密封油压后恢复正常。除此之外，2台机组于1998年5月前均未见氢气纯度大幅下降现象，但自1998年9月中旬（15日）开始，2号机组氢气纯度下降较快，每天需排补氢量50m3以上，但氢气纯度仍只能维持在91％左右，最低曾降至88％以下。其后1号机组也发现了类似情况，但较2号机组要相对稳定一些，虽经多次运行调整仍不见好转，已严重危害到机组的运行安全。对此我们开展了一系列的摸索治理。

1 氢气纯度化验

目前，国内各氢冷发电机组氢气纯度的化验方法一般采用经典的吸收法。由于氢气纯度在线仪表一直无法投用，我厂目前也是采用这一化验手段，经现场多次跟踪分析，发现如下几种因素可能会影响到氢气纯度化验的准确性。 a．气样采集

氢气纯度取样点设计在氢气干燥器的进出口管道上。正常情况下，利用发电机转子上的风扇使干燥器内的氢气形成流动。由于氢气干燥器及管道阀门系统一段时间内存在泄漏而使漏氢量增加，在氢气湿度许可的情况下，运行人员往往将氢气干燥器进口一次门及出口二次门关闭，以便将氢气干燥器隔离开来。因此，化验人员取样时，往往因联络不好而采集到非发电机机内氢样。同时由于气体比重的差异，气样中非氢成分增加了，从而使氢气纯度偏低。

另外，化验人员采样时冲洗取样球胆的次数多少会影响到氢气纯度的化验结果。

为此，决定对氢气干燥器管阀系统进行一次彻底的消缺，并规定任何情况下，不论氢气湿度如何（运行中我厂氢气湿度一般均在合格范围内），氢气干燥器必须投运，化验人员取样时，也应增加冲洗球胆次数。

b．化验仪器及环境因素

化验仪器可能的影响因素是玻璃旋塞的密封。现场化验中往往会发现样气在被药液充分吸收后其体积会增大2～5个百分点。究其原因主要是随着化验人员上下移动介液烧杯，当样气出现微负压时外界空气会被吸入。另一种可能就是环境温度的影响。由于氢气取样时样气来自氢气干燥器出口，其温度一般会比较低，而当样气在实验室化验时，其温度会逐渐升至室温水平，从而会使其体积增大，这点在冬季有取暖设施的实验室会更趋明显。

c．其它因素

除上述因素外，还有如化验人员的职业素质、化验用药的时效性等也可能影响氢气纯度化验的准确性。

2 发电机相关系统

由于发电机机内氢气运行中的工作压力一般在270～300kPa ，外界空气是不可能进去的，因此，影响发电机氢气纯度的原因只可能与发电机相关的气、油、水系统有关。经现场反复多次查找，排除了压缩空气进入发电机内的可能性；

而发电机内冷水的工作压力一般在200～250kPa 之间，运行中很少发现内冷水有超压现象，因此，内冷水进入发电机内的可能性也被排除；这样发电机氢气纯度下降的主要原因只可能出在其密封油系统方面。运行中密封油压一般高于氢气压力60～85kPa ，而空、氢侧油压差按设计应在平衡阀维持的0．98 kPa以内，但由于平衡阀平衡精度较差，运行中空氢侧油压差一般在10～15kPa ，大大超过设计值。即使不考虑密封瓦间隙误差，密封瓦处空、氢侧油的串油将大大超出设计允许值。由于空侧密封油与主机润滑油系统相通，受抽油烟机的负压影响，其中会溶解或混有一定量的空气成分；再加上为了消除原抽油烟风机的渗油现象，我们在2号机组大修中对原抽油烟机进行了改造，其抽吸能力也由原来的－4．9～－1．47kPa 提高到－2．94kPa 以上，这样就更加重了空侧油中的含气量。随着空氢侧油的不断串油，氢侧油中的含气量逐步增加，当氢侧油自密封瓦中流出时，其中的气体会从高速旋转着的轴颈表面释放出来，并进入发电机氢气系统，从而使发电机氢气纯度下降，也许这就是造成发电机氢气纯度下降的主要原因。 基于上面分析，我们采取了如下对策：

a．调整密封油系统压力，减少空、氢侧串油量。这部分工作的关键就是要提高平衡阀的平衡精度。为了达此目的，我们对平衡阀多次解体清理调整，但其平衡精度一直无多大改善，无奈之下，我们退出平衡阀自动方式，采用人工手动跟踪调整，但由于系统油压波动，人工调整精度一般只达5kPa ，瞬时值最高也只达3kPa ，而且调整量大，必须有专人在现场跟踪。针对这一情况，将平衡阀进行更换，并对其信号管进行了如下改造：加大管径，减少弯头数量，使每个平衡阀的空、氢侧信号管从标高到走向基本一致等。经上述处理后，平衡阀的精度提高到了3kPa 以内。

b．调整润滑油系统抽油烟机

如前所述，经大修改造后，抽油烟机的出力远远大于设计出力，这势必会导致空侧油中含气量的增加，因此必须将其出力下调。为此，我们在每台抽油烟机出口加装专用“U”形管水位计，以便对抽油烟机的出口挡板进行调整，使出力维持在－0．78～－0．98kPa 之间。

经上述处理后，2号机氢气纯度的下降趋势有所缓解，但仍然下跌。显然，氢气纯度下降的隐患还没根本消除。此时，我们了解到西柏坡电厂采取在发电机密封瓦座上加装引风管，使氢气纯度大改善的信息，立即派人到西柏坡电厂以及哈尔滨电机厂了解情况。经了解，该引风管原非西屋公司设计，而是哈尔滨电机厂对它们生产的某些300MW 发电机机内漏油现象而专门设计的（见图1）。

为了防止漏油，自发电机高压区引一股高压气至密封瓦座的a 区，再自密封油箱引一根管路至发电机的低压区，使密封瓦座的b 区氢气形成流动。经过反复讨论研究，我们认为该引风管对氢气纯度的影响不大，但为了防止漏油，我们决定还是加装引风管。为慎重起见，密封油箱至发电机低压区的管道不装，以防氢气纯度更加恶化。经加装引风管后开机证明，我们的分析是正确的，发电机氢气纯度仍无多大改善。

3 发电机密封装置

经上述一系列的治理，发电机的氢气纯度仍无根本改善，再一次进行全面深入的分析，在排除了所有其它可能性以后，认为空、氢侧串油是导致氢气纯度恶化的原因，而影响串油量的因素除了密封油压差以外，另一个主要因素就是密封瓦的密封间隙。哈电300MW 发电机对密封间隙的要求是：径向0．23～0．28 mm，轴向0．19～0．23mm ，上述间隙值均大于国产机组的使用间隙值（径向0．15～0．25 mm，轴向0．13～0．20mm ）。2号机组密封瓦间隙在安装阶段就存在轴向间隙超标，其轴向间隙值达 0．3 mm，通过查找运行记录发现，我厂2号机组在168h 试运期间其氢气纯度一般均只可能维持在96％左右，如1996年10月22日11时氢气纯度为98％，但至17时纯度就下降到95．48％，而1号机一般均可维持在98％以上，这也可证明发电机密封瓦间隙对氢气纯度有一定的影响。因此，经讨论决定对1号、2号机密封瓦适时进行检查或更换。1999年5月，在1号机扩大性小修中检查发现，其密封瓦的径向间隙最大过0．33mm ；而且2个密封瓦均不同程度地存在变形与碰伤现象，必须换瓦。此外，经讨论我们还决定将密封瓦的径向和轴向间隙均调至0．15～0．18mm 。由于1号机扩大性小修后开机时间仅20 h左右，经上述处理后，其氢气纯度虽一直稳定在96％左右，但密封瓦的更换效果有待进一步论证。

1999年8月6日，利用停机机会，我们又将2号机密封瓦进行了检查更换。2号机于1999年8月21日15时36分并网，23日22时解列，其间前后运行近3d ，其氢气纯度在没有补氢的情况下一直稳定在96％以上。结合1号机的开机情况，看来困扰我厂近1 a的氢气纯度问题已基本得到解决。 4 结 论

石门电厂发电机氢气纯度恶化的原因是多方面的，但密封瓦空、氢侧串油是导致这一现象的主要根源，密封瓦的密封间隙以及空、氢侧油压差又是影响串油的2个主要方面，从氢气纯度的治理中可以看出：空、氢侧密封油压差应控制在3kPa 以内，密封瓦径向与轴向间隙应控制在0．15～0．18 mm内为宜。

影响氢冷机组氢气纯度的几项因素分析及处理

刘道远

嘉兴发电厂 嘉兴314201

氢冷系统在发电机中的应用，使大容量、高效率的发电机的出现成为可能。但发电机氢冷系统的采用也带来了一系列的问题，其中最为突出的是氢气湿度和氢气纯度的问题。氢气湿度高，易造成氢冷发电机护环的损坏和定子线圈端部绝缘的击穿；而氢气纯度低，则会直接影响发电组的安全运行。嘉兴发电厂发电机氢冷系统中氢气湿度的维持靠的是采用在线吸附干燥的方式来进行，干燥装置采用上海化工院生产的吸附式干燥器，产品氢气的露点一般均能维持在－20℃以下。氢气纯度的维持则靠双流环密封瓦，通过氢侧密封油平衡阀跟踪空侧密封油压以维持双流环间尽量少的空、氢侧密封油串流，以防止氢气纯度的下降。发电机氢气纯度的下降是一个比较综合性的问题，与很多因素都或多或少的有着一定的关系。

嘉兴发电厂1号机组在1996年大修后一直出现氢气纯度偏低的现象，以下粗浅地分析一下影响发电机氢气纯度的一些因素以及处理方法。

1 影响发电机氢气纯度的因素

1．1影响氢气纯度的直接原因

嘉兴发电厂空、氢侧密封油的设置（典型的二流环式密封）是防止氢气外泄的作用，空、氢侧密封油油路的分开是为了防止氢气受到含空气和湿气较多的空侧密封油的污染。其主要是靠氢侧密封油压通过粗调氢侧密封油泵出口再循环阀使空、氢侧密封油压基本一致，同时通过调节氢侧密封油平衡阀下部顶针顶起高度，从而使密封瓦处的空、氢侧密封油压力达到平衡，以使密封瓦中间环处的空、氢侧密封油串流量达到一个较小的水平（通常是在±10 cm 水柱以内，其中＋表示氢侧密封油压高、－表示空侧密封油压高）。来保持发电机内H 2的干度和纯度。当密封瓦处的空、氢侧微差压调整好后，由于平衡阀平衡点已经设定好，当空侧密封油压改变时平衡阀自动跟踪调节氢侧密封油压使空、氢侧微差压保持不变。当氢侧密封油平衡阀调节不灵敏时，会造成氢侧密封油压过高或过低，使中间环处的空、氢侧密封油平衡被破坏，使空、氢侧密封油之间的串流增大。当氢侧油压过高时，氢侧密封油通过中间环流至空侧密封油当中，氢侧密封油箱油位下降，为维持氢侧密封油箱油位，空侧密封油自动补油至氢侧油箱，这样，富含空气和湿气的油使氢侧油受到污染，特别是在消泡箱内扩容时会将其中的空气和湿气基本上全部释放，使氢气纯度下降。当氢侧密封油压过低时，空侧密封油直接进入氢侧油，回至消泡箱，扩容并释放空气和湿气，使氢气品质恶化。

综上分析可知：影响发电机内氢气纯度的直接原因是空、氢侧密封油的串流，而影响串流的因素有以下几方面原因。

1．2平衡阀调节失灵对H 2纯度的影响

造成氢侧密封油平衡阀调节不灵敏的主要原因是调节阀的卡涩以及平衡阀信号室内有杂物。由于密封瓦处空、氢侧密封油压压差仅几个mmH 2O ，油路或信

号管稍有堵塞或杂质均会使平衡阀调节不灵敏现象的发生。

1．3密封瓦间隙对氢气纯度的影响

发电机轴与密封瓦之间间隙对串流量的影响如下式所示：

Q ＝πd Δp ／c 3／（12μl ）（1）

其中Q —密封油间的串流量

Δp —空、氢侧密封油微差压

d —转子轴径

c —中间环和轴间的间隙

μ—透平油的动力粘度

l —中间环长度

由上式可见，密封油间的串油量与密封瓦中间环与轴的间隙成三次方关系，间隙越小，氢气越容易密封，空、氢侧密封油间的串流量也会越小。但密封瓦与发电机轴之间的间隙是一个比较难协调的矛盾，由于密封瓦是浮动在轴上的，该间隙太小，极容易引起发电机两侧轴承振动的增大。该间隙太大，不但引起串流量的增加，同时由于空侧密封油流量大，流阻小，空侧油直接通过中间间隙流至氢侧油处，会造成氢侧油的虚假油压，此时虽然空、氢侧密封油微差压计上显示空、氢侧密封油已达到较好的平衡，但实际上密封瓦中间环的串流量还是很大。

1．4密封油温度对氢气纯度的影响

密封油温度对氢气纯度的影响主要表现在密封油温度的改变使密封瓦与轴之间的间隙改变，从而使油的串流量改变。油温改变对间隙的影响关系式如下： Δc1＝αseald Δt （2）

Δc2＝αrotor dΔt

Δc ＝Δc1－Δc2

其中Δc —间隙改变量

αseal —密封瓦线形膨胀系数

αrotor —轴线形膨胀系数

d —轴径

Δt —温度改变量

同时油温的改变使得油的动力粘度改变，油的流动特性改变使油的串流量改变。

1．5氢侧供油管路节流对氢气纯度的影响

氢侧密封油供油管路的意外节流造成氢侧油供油不足，密封瓦氢侧油腔内油压无法正常建立，使得中间密封环空、氢侧密封油压无法达到平衡，从而使空侧密封油向氢侧密封油中串流。但不同的节流点表现出来的现象是不同的，由于空、氢侧密封油微差压管路取样点是取在发电机端盖处的，在取样点前出现节流时，表现在调节氢侧油母管压力时空、氢侧密封油微差压计上反映迟钝。当取样点后有节流时，调节氢侧密封油压，则微差压计上的动作幅度会很大。

1．6平衡阀信号管管路有节流时对氢气纯度的影响

平衡阀时刻处于跟踪空侧密封油压调节氢侧密封油压，使得空、氢侧密封油压基本一致，因此平衡阀信号管内一直有微量油流动。当管路中有节流时，会造成油压信号传递失真，平衡阀调节滞后，影响调节品质，使空、氢侧间的串流增加，氢气纯度下降。

1．7排烟风机的运行以及氢冷器泄漏对氢气纯度的影响

排烟风机出力不足或不运行会造成更多的空气和湿气溶入空侧密封油中，这样极少量的串油量就会使氢气纯度出现较大的下降。排烟风机出口管疏油不畅是使排烟风机出现出力不足的重要原因。

氢冷器的泄漏或渗漏主要造成氢气湿度的恶化，但由于物理交换的不可避免性，水中的空气会析出，氢气纯度势必下降。

2 1号机组氢气纯度低缺陷的分析与处理

2．1问题的出现

1号机组在1996年大修后一直出现氢气纯度较低的现象，但故障现象并不明显，通过氢气正常泄漏和补充发电机氢气纯度基本上能维持在上海电机厂要求的95％以上。在1997年10月份1号机组小修后，氢气纯度的下降速度较多，为维持发电机氢气纯度在95％以上，每天都要进行排补氢的工作，排补氢量达到平均每天40个标准m 3以上。不但增加了汽机房运行的不安全性，还增加了汽机巡检人员的工作量，同时，也造成了大量的氢气被排放掉，既造成能源的浪费，也使制氢站的工作量大大增加。

2．2问题的分析及初步处理

就现场的现象来看，1号机组氢侧油箱排油管温度很高，基本与油箱温度持平，而补油管温度基本为环境温度，由此可以判断密封瓦处存在较大的串流，使得氢侧密封油箱油位高，自动排油阀打开连续排油。励端空、氢侧密封油微差压为1．47～1．96 kPa （15－20 cmH 2O ）（空侧高），汽端为2．646～3．136 kPa

（27－32 cmH2O ）（空侧高），这也反映了空、氢侧密封油压的不平衡。氢侧

密封油温53℃、空侧密封油温52℃、空侧密封油母管压力0．5 MPa、氢侧密封油母管压力0．51MPa 、油氢差压84 kPa、氢干燥装置出口氢气露点－68℃左右，排烟风机运行正常，基本能排除氢冷器泄漏和排烟风机对其的影响。同时对汽、励端氢侧密封油平衡阀信号管进行了在线清洗，无节流及堵塞现象。而且主要由于汽端空、氢侧密封油压力无法平衡，对汽端氢侧密封油平衡阀及信号室进行了清洗，未能收到效果，更换汽端氢侧密封油平衡阀也未能收到成效。这样也就排除了平衡阀调节不灵敏造成氢气纯度低的可能性。

从日常调整的现象来看，当抬高氢侧密封油母管压力时，励端平衡阀微差压计反映明显，升幅较大，而汽端则反映迟钝。这一点说明有可能汽端氢侧密封油供油管存在意外节流。另外，发电机两侧密封瓦进油处空侧密封油压分别为汽端0．33 MPa、励端0．37 MPa，相差较大，这一点说明汽端密封瓦间隙磨损较大，泄油量较大，油压偏低。在某种程度上也会反映在汽端密封油微差压计反映迟钝上，因为泄油量大了，母管压力虽然改变了，但通过平衡阀节流调节后的改变量并不大，泄流快了，取样点处压力自然就不大变化了。

由于这两种情况均可能出现，但又无法在线处理，因此决定采用下述临时措施以减缓氢气纯度的下降速度。具体措施如下：将油氢差压调整至70 kPa左右运行，抬高氢侧密封油母管压力至0．55 MPa，适当降低密封油供油温度至空侧50℃、氢侧51℃ 。此时汽端空、氢侧密封油微差压在1．764～2．254 kPa （18～23 cmH 2O ）（空侧高）、励端空、氢侧密封油微差压在0．196 kPa （±2cmH2O ）左右。这样氢气纯度的下降有了一定的好转，每天平均的排补氢量在20个标准m 3左右。 在随后的1号机中修过程中对1号机发电机两侧密封瓦块进行了检查，其中汽端密封瓦间隙超标（比标准超出一倍），励端密封瓦间隙合格。氢侧密封油供油管无堵塞和节流现象。更换汽端密封瓦瓦块后，运行情况正常，汽、励端空、氢侧密封油微差压均在±0．196 kPa （±2 cmH 2O ）左右，氢气纯

度合格并维持在98％左右。

3 改进建议

此次氢气的下跌虽然是由于密封瓦间隙的磨损引起的，但这与系统布置上的不合理性有着一定的关系，由于空侧密封油采用的是供油总管调节油压。当两个密封瓦块与轴的间隙出现较大偏差时，两侧压力不平衡或者无法平衡的现象就会出现，氢气纯度就会下降。

因此，如果空侧密封油汽、励端均接入一路调节站，两侧油压更容易达到平衡，也就不会产生上述现象了；密封瓦处的空、氢侧密封油压的平衡是反映在平衡阀微差压计上的，但微差压计的信号管取样点在发电机端盖处，并不能真正反映瓦块中间环处空、氢侧密封油压是否平衡。而从取样点到密封油腔室这段管路的流动阻力对每个瓦块，以及瓦块的空、氢侧油管路来说都是不可能一样的，微差压计的平衡并不代表密封瓦内部达到了真正的平衡。

要真正做到尽量减少空、氢侧密封油的串流以维持发电机内部的氢气纯度，还需在不同的微差压下试运行一段时间，比较得出一个较佳的数值，在该数值下运行，以达到较理想的效果。另外，轴封系统的完善，主机透平油油质的提高都对氢气纯度的维持有一定的好处。

范文四：氢气的物理性质 掌握氢气的重要性质及其纯度的检验方法 人教版

氢气的物理性质 掌握氢气的重要性质及其纯度的检验方法

一. 本周教学内容:1. 氢气的物理性质。 2. 掌握氢气的重要性质及其纯度的检验方法。 二. 重点、难点

1. 氢气的化学性质 2. 氢气的验纯方法

三. 教学过程

1. 氢气的物理性质

在通常状况下，氢气是无色无味的气体。氢气难溶于水，在标准状况下的密度为0.0899克/升，比空气轻，约是空气密度的1/14。

2. 氢气的化学性质

常温下，氢气的化学性质稳定。但在点燃或加热的条件下，能够跟许多物质发生化学反应。

?可燃性

?点燃纯净的氢气，纯净的氢气在空气里安静的燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠形成。

点燃 氢气氧气水，,,,,

?点燃不纯的氢气，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4%~74.2%，被点燃时会发生爆炸。因此，使用氢气前，一定先要验纯。

?检验氢气纯度的方法:用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到轻微的响声，才表明氢气已经纯净。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，要用拇指堵住试管口一会儿，等试管中的氢气的火焰熄灭后再收集氢气检验纯度。以免点燃气体发生装置中的氢气而发生爆炸。

?爆炸的原因，因为纯净的氢气燃烧时，它的分子只在导管口跟氧气分子接触发生反应，那里的氢气分子少，接触的氧气分子 也少，所以产生的热量也少，而且很快就散失到空气中。故纯净的氢气能安静的燃烧。但在氢气和空气的混合气体中却是大量的氢气分子跟氧气分子接触，点燃后二者迅速反应，在极短的时间内放出大量的热，气体体积在一个受限制的空间内急剧膨胀，就发生爆炸。如果反应在密闭的或容器大而口小的容器内进行，气体不能排出，就会炸破容器，发生危险。

?还原性

在加热的条件下氢气与氧化铜反应。

加热氢气氧化铜铜水，,,,,，

实验注意事项:

铁夹应夹在试管的中上部，试管口不要塞橡皮塞，试管口略向下倾斜，通氢气的导管深入到盛有氧化铜试管的底部。实验步骤，实验开始时先通入氢气，排除试管里的空气，防止氢气与空气混合受热爆炸，实验结束时，先停止加热，继续通入氢气直至试管冷却。防止生成的铜再被氧化。

(1)还原反应

氧化物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。在氢气还原氧化铜的反应中，氢气做还原剂，得到氧，发生氧化反应。氧化铜做氧化剂。失去氧，发生还原反应。

(2)氢气的用途

探空气球，高能燃料，用于焊接，冶炼金属，做化工原料。

【典型例题】

例1. 下列关于氢气的性质叙述正确的是

A. 在常温下，氢气不能跟氧气混合 B. 氢气具有还原性，能夺取所有含氧化合物中的氧

C. 在常温下，氢气的性质稳定， D. 在点燃或加热的条件下，氢气能跟所有的物质发生化学反应。

分析:A不正确。在常温下，氢气的化学性质稳定，把氢气和氧气混合，不点燃不会起反应。若点火或使温度升高到氢气的着火点，会发生爆炸。因此，C正确。B和D都不正确。氢气具有还原性，在点燃或加热条件下，能跟许多物质反应，能夺取许多含氧化合物中的氧。但不能跟所有的物质起反应。例如氢气就不能跟水起反应，不能夺取水中的氧。

例2. 在化学反应中NO + SO ? SO + NO 中，氧化剂是 223

用心 爱心 专心 122号编辑 - 1 -

A. NO B、SO C、SO D、NO 223

分析:氧化剂和还原剂都是对反应物而言。根据反应物得氧和失氧的角度分析NO ? NO，NO失去氧，故是氧化剂，22SO ? SO ，SO得到氧，故是还原剂。答案为A。 232

例3. 下列关于氢气的说法正确的是

A. 在通常情况下，氢气能在任何气体中燃烧 B. 氢气具有可燃性，只有在氧气中才可以燃烧 C. 氢气和空气混合，点燃一定会发生爆炸 D. 因为氢气具有还原性，所以可用来冶炼金属 分析:氢气具有可燃性，如氢气可以在氧气、氯气中燃烧，分别生成水和氯化氢，但不能在任何气体中燃烧，如通常情况下，氢气不能在氮气中燃烧，所以A、B不正确。氢气的爆炸极限是4%~74.2%,如果不在这个范围内,点燃不会发生爆炸。所以答案为D。

例4. 检验用向下排空气法收集的氢气的纯度，如果听到爆鸣声需要再收集，再检验，这时不可以 A. 换一只试管再收集 B. 用原试管立即继续收集 C. 用拇指堵住原试管口一会儿再收集 D. 用原试管过一会儿再收集 分析:检验氢气的纯度，听到爆鸣声，说明氢气不纯，氢气燃烧，热量未散失或试管中仍有火焰，如果立即继续收集会将发生器产生的氢气点燃，发生爆炸。答案为B。

【模拟试题】(答题时间:40分钟)

一. 选择题:(每小题只有一个选项符合题意)。

1. 氢气的下列用途，利用了氢气物理性质的是( )

A. 高能燃料 B. 冶炼金属 C. 充灌探空气球 D. 焊接金属

2. H能跟氧化铜反应，是因为它具有( )性。 2

A. 还原性 B. 可燃性 C. 氧化性 D. 密度小

3. 下列说法错误的是( )

,. 氢气是由很多氢气分子构成 ,. 氢气具有助燃性

,. 氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集 ,. 点燃氢气前，必须先检验其纯度 4. 检验H纯度时，用右手拿住充满气体的试管移近火焰时应( ) 2

,. 试管口向下倾斜 B. 试管口向上

,. 试管保持水平管口向外 ,. 以上三种全可以

5. 下列叙述中，不能说明氢气的密度比空气的小的是

A. 氢气可用向下排空气法收集 B. 氢气吹的肥皂泡往上飞

C. 氢气填充的彩色气球往上飞 D. 氢气可用排水法收集

6. 下列关于氢气的性质和用途的叙述中不正确的是

A. 氢气的密度最小，用来填充探空气球

氢气具有可燃性，液氢可作高能燃料 B.

C. 氢气在常温下稳定，焊接金属时可用氢气来保护金属

D. 氢气具有还原性，可用氢气跟某些金属氧化物反应来制取这些金属。

7. 人们认为氢气是未来理想燃料，其理由是

A. 工业上很容易制取氢气 B. 空气中含有大量的氢气

C. 海水中含有大量的氢气 D. 氢气燃烧产生大量热，生成物不污染环境 8. H 、O和N的混合气体20克，点燃，完全反应后生成18克水，则剩余的气体中，不可能的是 222

A. H 和N的混合气体 B. O和N的混合气体 C. H、O 和N的混合气体 D. 2克N。 222222229. 用H将4克CuO中的Cu还原出来，实际上消耗H的质量是 2 2

A. 0.1克 B. 大于0.1克 C. 小于0.1克 D. 0.2克

10. 下列物质燃烧时看不到火焰的是

A. 一氧化碳在氧气中燃烧 B. 氢气在氧气中燃烧 C. 硫在氧气中燃烧 D. 铁丝在氧气中燃烧 11. 下列物质属于纯净物的是

A. 空气 B. 爆鸣气 C. 海水 D. 蒸馏水

12. 从环境保护的角度来看，最理想的能源是

A. 煤炭 B. 石油 C. 氢气 D. 木材

二. 填空题:

1. 实验室制取氢气?常用药品名称:____________________。

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?反应原理(用文字表达式表示):____________________________________。

?收集氢气:可以用___________也可以用______，因为________________。为了防止氢气向空气逸散，充满氢气的容器应盖好，并把口_________放置。

2. 在氢气还原氧气铜的实验里，有以下几个操作A.通入氢气 B.停止通氢气C.点燃酒精灯加热 D.熄灭酒精灯

请将正确的操作顺序填入横线上(填序号)

开始先___，过一个会儿再______，当氧化铜由黑色变红色时，先____等试管冷却后再_________。 3. 点燃H发出______色火焰。用干燥的烧杯罩在火焰上，片刻观察到烧杯壁上有_______，这说明H燃烧生成物是22_____。

三. 简答题:

有4个集气瓶，分别装有空气、氢气、氮气、氧气，怎样用化学方法鉴别它们,写出操作过程。 四. 实验推断题。

根据上述实验现象推断A——G各为何物，写出化学式

A B C D E F G

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参考答案

一.

1.C 2.A 3.B 4.A 5.D 6.C 7.D 8.C 9.B 10.D 11.D 12. C 二. 1. ? 锌粒和稀硫酸(或稀盐酸)

? 锌+硫酸?硫酸锌+氢气、或:锌+盐酸?氯化锌+氢气

? 向下排气法、排水法、氢气的密度小于空气的密度，且难溶于水、向下; 2. A、 C、 D、 B;

3. 淡蓝、 水珠生成、 水;

三.

用点燃的木条分别伸入盛气体的4个集气瓶中，若木条燃烧无明显变化，则该瓶是空气;若气体被点燃且发出淡蓝色火焰，则该瓶是

氢气;若木条火焰熄灭，则该瓶是氮气;若木条燃烧更旺，则该瓶是氧气。 四.

HO、 H、 O、 CuO、 Cu、 C、 CO; 2222

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范文五：初三化学氢气的物理性质 氢气的重要性质及其纯度的检验方法 人教版

初三化学氢气的物理性质 氢气的重要性质及其纯度的检验方法 【同步教育信息】

一. 本周教学内容:

1. 氢气的物理性质。

2. 掌握氢气的重要性质及其纯度的检验方法。

二. 重点、难点

1. 氢气的化学性质

2. 氢气的验纯方法

三. 教学过程

1. 氢气的物理性质

在通常状况下，氢气是无色无味的气体。氢气难溶于水，在标准状况下的密度为0.0899克/升，比空气轻，约是空气密度的1/14。

2. 氢气的化学性质

常温下，氢气的化学性质稳定。但在点燃或加热的条件下，能够跟许多物质发生化学反应。

?可燃性

?点燃纯净的氢气，纯净的氢气在空气里安静的燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠形成。

点燃 氢气氧气水，,,,,

?点燃不纯的氢气，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4%~74.2%，被点燃时会发生爆炸。因此，使用氢气前，一定先要验纯。

?检验氢气纯度的方法:用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到轻微的响声，才表明氢气已经纯净。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，要用拇指堵住试管口一会儿，等试管中的氢气的火焰熄灭后再收集氢气检验纯度。以免点燃气体发生装置中的氢气而发生爆炸。

?爆炸的原因，因为纯净的氢气燃烧时，它的分子只在导管口跟氧气分子接触发生反应，

也少，所以产生的热量也少，而且很快就散失到空气中。那里的氢气分子少，接触的氧气分子

故纯净的氢气能安静的燃烧。但在氢气和空气的混合气体中却是大量的氢气分子跟氧气分子接触，点燃后二者迅速反应，在极短的时间内放出大量的热，气体体积在一个受限制的空间内急剧膨胀，就发生爆炸。如果反应在密闭的或容器大而口小的容器内进行，气体不能排出，就会炸破容器，发生危险。

?还原性

在加热的条件下氢气与氧化铜反应。

加热氢气氧化铜铜水，,,,,，

实验注意事项:

铁夹应夹在试管的中上部，试管口不要塞橡皮塞，试管口略向下倾斜，通氢气的导管深入到盛有氧化铜试管的底部。实验步骤，实验开始时先通入氢气，排除试管里的空气，防止氢气与空气混合受热爆炸，实验结束时，先停止加热，继续通入氢气直至试管冷却。防止生成的铜再被氧化。

(1)还原反应

用心 爱心 专心 119号编辑 1

氧化物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。在氢气还原氧化铜的反应中，氢气做还原剂，得到氧，发生氧化反应。氧化铜做氧化剂。失去氧，发生还原反应。

(2)氢气的用途

探空气球，高能燃料，用于焊接，冶炼金属，做化工原料。

【典型例题】

例1. 下列关于氢气的性质叙述正确的是

A. 在常温下，氢气不能跟氧气混合

B. 氢气具有还原性，能夺取所有含氧化合物中的氧

C. 在常温下，氢气的性质稳定，

D. 在点燃或加热的条件下，氢气能跟所有的物质发生化学反应。

分析:A不正确。在常温下，氢气的化学性质稳定，把氢气和氧气混合，不点燃不会起反应。若点火或使温度升高到氢气的着火点，会发生爆炸。因此，C正确。B和D都不正确。氢气具有还原性，在点燃或加热条件下，能跟许多物质反应，能夺取许多含氧化合物中的氧。但不能跟所有的物质起反应。例如氢气就不能跟水起反应，不能夺取水中的氧。

例2. 在化学反应中NO + SO ? SO + NO 中，氧化剂是 223

A. NO B、SO C、SO D、NO 223

分析:氧化剂和还原剂都是对反应物而言。根据反应物得氧和失氧的角度分析NO ? NO，2NO失去氧，故是氧化剂，SO ? SO ，SO得到氧，故是还原剂。答案为A。 2232

例3. 下列关于氢气的说法正确的是

A. 在通常情况下，氢气能在任何气体中燃烧

B. 氢气具有可燃性，只有在氧气中才可以燃烧

C. 氢气和空气混合，点燃一定会发生爆炸

D. 因为氢气具有还原性，所以可用来冶炼金属

分析:氢气具有可燃性，如氢气可以在氧气、氯气中燃烧，分别生成水和氯化氢，但不能在任何气体中燃烧，如通常情况下，氢气不能在氮气中燃烧，所以A、B不正确。氢气的爆炸极限是4%~74.2%,如果不在这个范围内,点燃不会发生爆炸。所以答案为D。

. 检验用向下排空气法收集的氢气的纯度，如果听到爆鸣声需要再收集，再检验，这时例4

不可以

A. 换一只试管再收集

B. 用原试管立即继续收集

C. 用拇指堵住原试管口一会儿再收集

D. 用原试管过一会儿再收集

分析:检验氢气的纯度，听到爆鸣声，说明氢气不纯，氢气燃烧，热量未散失或试管中仍有火焰，如果立即继续收集会将发生器产生的氢气点燃，发生爆炸。答案为B。

【模拟试题】(答题时间:40分钟)

一. 选择题:(每小题只有一个选项符合题意)。

1. 氢气的下列用途，利用了氢气物理性质的是( )

高能燃料 B. 冶炼金属 C. 充灌探空气球 D. 焊接金属 A.

2. H能跟氧化铜反应，是因为它具有( )性。 2

A. 还原性 B. 可燃性 C. 氧化性 D. 密度小

3. 下列说法错误的是( )

用心 爱心 专心 119号编辑 2

,. 氢气是由很多氢气分子构成

,. 氢气具有助燃性

,. 氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集 ,. 点燃氢气前，必须先检验其纯度

4. 检验H纯度时，用右手拿住充满气体的试管移近火焰时应( ) 2

,. 试管口向下倾斜 B. 试管口向上 ,. 试管保持水平管口向外 ,. 以上三种全可以 5. 下列叙述中，不能说明氢气的密度比空气的小的是 A. 氢气可用向下排空气法收集

B. 氢气吹的肥皂泡往上飞

C. 氢气填充的彩色气球往上飞

D. 氢气可用排水法收集

6. 下列关于氢气的性质和用途的叙述中不正确的是 A. 氢气的密度最小，用来填充探空气球

B. 氢气具有可燃性，液氢可作高能燃料

C. 氢气在常温下稳定，焊接金属时可用氢气来保护金属 D. 氢气具有还原性，可用氢气跟某些金属氧化物反应来制取这些金属。 7. 人们认为氢气是未来理想燃料，其理由是

A. 工业上很容易制取氢气

B. 空气中含有大量的氢气

C. 海水中含有大量的氢气

D. 氢气燃烧产生大量热，生成物不污染环境

8. H 、O和N的混合气体20克，点燃，完全反应后生成18克水，则剩余的气体中，不可222

能的是

A. H 和N的混合气体 B. O和N的混合气体 2222

C. H、O 和N的混合气体 D. 2克N。 2222

9. 用H将4克CuO中的Cu还原出来，实际上消耗H的质量是 2 2A. 0.1克 B. 大于0.1克 C. 小于0.1克 D. 0.2克 10. 下列物质燃烧时看不到火焰的是

A. 一氧化碳在氧气中燃烧 B. 氢气在氧气中燃烧

硫在氧气中燃烧 D. 铁丝在氧气中燃烧 C.

11. 下列物质属于纯净物的是

A. 空气 B. 爆鸣气 C. 海水 D. 蒸馏水

12. 从环境保护的角度来看，最理想的能源是

A. 煤炭 B. 石油 C. 氢气 D. 木材

二. 填空题:

1. 实验室制取氢气?常用药品名称:____________________。 ?反应原理(用文字表达式表示):____________________________________。

?收集氢气:可以用___________也可以用______，因为________________。为了防止氢气

向空气逸散，充满氢气的容器应盖好，并把口_________放置。 2. 在氢气还原氧气铜的实验里，有以下几个操作A.通入氢气 B.停止通氢气C.点燃酒精灯

加热 D.熄灭酒精灯

请将正确的操作顺序填入横线上(填序号)

开始先___，过一个会儿再______，当氧化铜由黑色变红色时，先____等试管冷却后再

_________。

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3. 点燃H发出______色火焰。用干燥的烧杯罩在火焰上，片刻观察到烧杯壁上有_______，2

这说明H燃烧生成物是_____。 2

三. 简答题:

有4个集气瓶，分别装有空气、氢气、氮气、氧气，怎样用化学方法鉴别它们,写出操作过程。

四. 实验推断题。

根据上述实验现象推断A——G各为何物，写出化学式

A B C D E F G

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[参考答案]

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一.

1.C 2.A 3.B 4.A 5.D 6.C 7.D 8.C 9.B 10.D 11.D 12. C 二. 1. ? 锌粒和稀硫酸(或稀盐酸)

? 锌+硫酸?硫酸锌+氢气、或:锌+盐酸?氯化锌+氢气

? 向下排气法、排水法、氢气的密度小于空气的密度，且难溶于水、向下; 2. A、 C、 D、 B;

3. 淡蓝、 水珠生成、 水;

三.

用点燃的木条分别伸入盛气体的4个集气瓶中，若木条燃烧无明显变化，则该瓶是空气;若气体被点燃且发出淡蓝色火焰，则该瓶是氢气;若木条火焰熄灭，则该瓶是氮气;若木条燃烧更旺，则该瓶是氧气。

四.

HO、 H、 O、 CuO、 Cu、 C、 CO; 2222

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