氫氣是純凈物還是混合物 氫氣的性質(zhì)

氫氣是氫元素形成的一種單質(zhì)，化學(xué)式H2，分子量為2.01588。常溫常壓下氫氣是一種無色無味極易燃燒且難溶于水的氣體。氫氣的密度為0.089g/L（101.325kpa,0°C），只有空氣的1/14，是世界上已知的密度最小的氣體。

氫氣是純凈物還是混合物

氫氣是純凈物。氫氣是由一種物質(zhì)組成的，因此屬于純凈物。純凈物指的是由一種單一物質(zhì)組成的物質(zhì)，而混合物則是由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成的。根據(jù)定義，氫氣（化學(xué)式H2）僅由氫元素組成，因此它是一種純凈物。氫氣的分子式為H2，這意味著每個(gè)分子都由兩個(gè)氫原子組成，這種單一組成的特點(diǎn)使其符合純凈物的定義。?

氫氣的性質(zhì)

氫氣是無色并且密度比空氣小的氣體（在各種氣體中，氫氣的密度最小。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1升氫氣的質(zhì)量是0.089克，相同體積比空氣輕得多）。因?yàn)闅錃怆y溶于水，所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，溫度-252.87℃時(shí)，氫氣可轉(zhuǎn)變成無色的液體；-259.1℃時(shí)，變成雪狀固體。

常溫下，氫氣的性質(zhì)很穩(wěn)定，不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但當(dāng)條件改變時(shí)（如點(diǎn)燃、加熱、使用催化劑等），情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強(qiáng)的活性（特別是被鈀吸附）。金屬鈀對氫氣的吸附作用最強(qiáng)。氫氣與電負(fù)性大的元素反應(yīng)顯示還原性，與活潑金屬單質(zhì)常顯示氧化性。氫氣在催化劑的存在下能與大部分有機(jī)物進(jìn)行加成反應(yīng)。

氫氣是一種極易燃的氣體，燃點(diǎn)只有574℃，在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4%至75%時(shí)都能燃燒。氫氣燃燒的焓變?yōu)?286kJ/mol：2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)，ΔH=-572kJ/mol

當(dāng)空氣中氫氣濃度在4.1%至74.8%時(shí)，遇明火即可引起爆炸。氫氣的著火點(diǎn)為500°C。純凈的氫氣與氧氣的混合物燃燒時(shí)放出紫外線。

氫氣的用途

1、氫氣是一種良好的化工原料，耗用氫氣量最大的是合成氨，世界上約百分之六十的氫氣用于合成氨，中國的比例更高。其次是經(jīng)合成氣（H2/CO2）制甲醇。氫與氯可合成氯化氫而制得鹽酸。除能制氨和合成鹽酸外，氫氣還能還原有機(jī)物的硝基為氨基，如硝基苯氫化還原可制苯胺。用酮或醛和氫氣還原烷化能制各種有機(jī)產(chǎn)品，例N-烷基-N苯基對苯二胺、防老劑4010，防老劑4020等。

2、由于氫氣具有良好的還原性，且無污染，因此氫可代替碳作還原劑用于金屬冶煉；此外，氫氣還可用于光導(dǎo)纖維生產(chǎn)，金屬的切割焊接，氫燃料電池汽車，分布式發(fā)電等。

3、在一般情況下，氫極易與氧結(jié)合。這種特性使其成為天然的還原劑使用于防止出現(xiàn)氧化的生產(chǎn)中。在玻璃制造的高溫加工過程及電子微芯片的制造中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣中加入氫以去除殘余的氧。在石化工業(yè)中，需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個(gè)重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發(fā)精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產(chǎn)品中的脂肪氫化。

4、氫氣還可用作工業(yè)燃料，氫氣作燃料用的優(yōu)點(diǎn)之一就是分子量最低，而氫和氧的燃燒熱值高，可達(dá)28670千卡／千克，比液氧和煤油的熱值（10000千卡／千克左右）高得多，液氫是優(yōu)良的火箭發(fā)動(dòng)燃料，也可用于航天飛機(jī)的推進(jìn)劑。據(jù)報(bào)導(dǎo)，中國從六十年代以來，已能生產(chǎn)液氫用于國防工業(yè)，先后建造了150、200、1500L／h的液氫生產(chǎn)設(shè)備，日總生產(chǎn)能力達(dá)數(shù)噸。除此以外，還擁有容積為60m3、70m3的液氫槽車和多種規(guī)格的液氫公路槽車，以及貯運(yùn)中的相關(guān)技術(shù)裝備。中國1984年4月8日發(fā)射的第一顆試驗(yàn)通信衛(wèi)星，使用的就是液氫和液氧推進(jìn)劑。