氢气燃烧和爆炸实验及防爆措施

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氢气燃烧和爆炸实验及防爆措施

冷国平

氢气的化学性质是初中化学教学的一个重点，如何通过直观教具演示好氢气的燃烧和爆炸实验，以及在做氢气的燃烧实验时，采取怎样的防爆措施，确保实验安全，一直是教学的难题。本人通过多次实验，现找到如下的实验方法，使上述实验现象明显，操作简便安全，成功率高。 一、仪器药品

启普发生器、有衬盖的广口塑料瓶（500ml）、玻璃导管、橡皮管、不锈钢管、酒精灯、火柴、棉花 锌粒、稀硫酸

二、实验装置图（如右图）

三、操作要点和实验现象

1、图中塑料瓶A、C两处的打孔方法和玻璃导管的插入方法：

首先用剪刀尖子小心地分别在塑料瓶A、C两处刺破一小孔，然后用圆锉插入将小孔锉圆，使孔比玻璃管略大一点，再把1厘米长的橡皮管放入孔中，玻璃管蘸水后从橡皮管里插入到瓶中所需的位置，使A、C两孔均不漏气，衬盖也不漏气。 2、氢气的可燃性实验和防爆措施：

按上述装置图将仪器各部分连接好，瓶内装有约占1/4体积的水，盖好衬盖，A处通入氢气，D处用火点燃。 （1）若D处出来的是纯净的氢气，在D处可看到平稳的淡蓝色火焰，即使火苗很小，将不锈钢管左右摇摆，火焰也不容易熄灭。

（2）若D处出来的是不纯净氢气（塑料瓶中混有空气或A处通入的氢气本不纯净），一开始不能产生稳定的火焰，火只会在不锈钢管口与棉花团之间蹿来蹿去，只听到轻微的“突”、“突”响声，火焰不会窜过湿棉花团进入塑料瓶和氢气发生器，不会出现爆炸危险。过一会儿，D处出来的氢气纯净了，在D处就可看到平稳的淡蓝色火焰。 3、氢氧混合气体的爆炸实验：

在上述装置中有一团湿棉花团的玻璃管取下来，将不锈钢管与装置连接好，将瓶上衬盖打开，让空气进入瓶中后，盖好瓶上衬盖（瓶内装有约占1/4体积的水）。A处通入氢气，D处用火点焰。在瞬间，D处先看到淡蓝色火焰，后火窜入塑料瓶中即发生“轰”的巨响，瓶上的衬盖被冲得高高的。

四、实验改进后的优点：

1、氢气可燃性实验中无须检验氢气的纯度，装置中有一根中间放有一团湿棉花团的玻璃管，起到了防止爆炸和使氢气流平稳流出的作用。

2、在不锈钢管口点燃氢气，能看到氢气燃烧火焰的真正颜色为淡蓝色，克服了在玻璃导管口氢气燃烧产生黄色火焰的缺憾。

3、本装置可反复使用，实验时操作简便安全，成功率高。 五、实验时注意事项

塑料瓶中水的作用，是防止火焰窜入氢气发生器。瓶中水不能太多，也不能太少，约占1/4体积为宜。

瓶中水若太多，水易进入导管，即使水不进入导管，瓶中空间小，空气少，氢气流速较大时，瓶中氢气组成在爆炸极防范围内的时间只是一瞬间，氢氧混合气的爆炸实验成功率不高。

瓶中水若太少，进气的导管未插入水中，就有使氢气发生器发生爆炸的危险。

（刊登于《化学教学与实验》杂志上）

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