逍遥学能 2017-08-18 17:46
一只空罐头盒，不与任何东西接触，怎么会响，又能自动地跳起来呢?可以通过下面的实验观察一下。
装一个简易的氢气发生器。
在一只口径比较大的瓶子里放入十几颗锌粒(用干净的废电池皮也可以)，然后配上一个带有弯玻璃管和漏斗的橡皮塞或软木塞，弯玻璃管用橡皮管和另一个玻璃管连接，漏斗要连接一个长度几乎能接触瓶底的玻璃管。
再做收集气体的准备工作。
在一个用过的小铁罐头盒底部打一个毛衣针粗细的洞，用胶布粘住，装满水，倒放在盛满清水的盆子里，待用。
制取氢气时，从漏斗处向装有锌粒的瓶子倒入浓度为20%的稀硫酸(加入酸的量，以能浸没锌粒为妥)。也可以用氢化钙和水反应，制取氢气。为了收集纯净的氢气，必须尽量赶跑瓶中原有的空气。因此，在收集氢气之前，首先要检验其中是否混有空气。或者等反应约进行一分钟以后，再把玻璃管伸入罐头盒内。由于氢气在水中的溶解度非常小，所以它进入罐头盒内能把水排出。等罐头盒里的氢气收满以后，立即用玻璃片封住盒口，从水中拿出来，倒放在桌子上。
把氢气发生器移开后，就可以开始做实验了。
把封盒口的玻璃片抽开，再把罐头盒的一边用小木块垫高一些，让它稍微倾斜。立刻把粘在盒底部的胶布撕掉，接着，用火柴在小洞附近点火。因为氢气比空气轻(空气的比重是氢的14.38 倍)，它会通过小洞逸出，遇到火就会燃烧。这时就可以听到鸣叫声，而且声音越来越响，随后罐头盒也会开始跳动起来。有时会在发出一声鸣响后，罐头盒飞得很高。
为什么会发生上述现象呢?主要是因为氢气在不同的条件下，燃烧的情况不同。开始罐头盒里充满纯净的氢气，它与火及空气接触的部分就发生了燃烧，我们看见罐头盒底部的小洞处产生了淡蓝色的火焰。随着氢气的燃烧，罐头盒里的氢气数量减少了，空气从垫起来的开口处进入盒内。由于气体的扩散作用，氢气和空气就迅速地混和起来。当达到一定的比例时，洞口的火焰就能使盒内的混合气体燃烧。因为氢气和气体混合得均匀，这个燃烧进行得很快，出现爆炸现象，罐头盒的鸣叫声和跳动就是这种爆炸所引起的。如果混入的空气中的氧气体积和氢气体积之比恰好是2∶1 时，爆炸的力量就最大，发出响亮的爆鸣声，罐头盒也会飞起来，有时会飞起一到二米高。
氢气里混有空气或氧气时，遇火就会发生爆炸。因此，在做氢气实验时，氢气发生器必须远离火焰;开始产生的氢气，必须进行纯度检验，证实氢气已达到纯净时，才可以进行氢气的收集和点火。
检验时，用排水取气法(或用向下排气法)把氢气发生器里放出来的气体收集在试管里。把试管移开，点燃试管里的气体，直到没有尖锐的爆鸣声为止。这一条必须严格遵守。
氢气在工农业生产和国防建设上具有重要的用途。氢气和氮气在高温高压下能生成氨。氨是制造化学肥料的重要原料。氢氧按一定比例混合发生的火焰可以高达2500℃，在工业上往往用它来焊接钢板、铝板以及不含碳的合金。在冶金工业中，氢可用来冶炼纯度很高的钨和铬金属材料。高纯度的液态氢可作火箭的高能燃料。利用氢跟氧结合，把化学能直接转变为电能的氢.