在所有燃料中，氢气是对环境最友好的。氢气燃烧只生成水，而且产热量很高。在通常状况下，氢气是无色无味的气体，难溶于水。在101kPa和-252°C时，氢气能液化为无色液体，在-259°C时，能变成雪状固体。在标准状况下，氢气的密度是0.0899g/L，大约是相同条件下空气密度的1/14，是最轻的气体。利用这一性质，人们用氢气充灌五颜六色的气球，让气球飘在空中，用以增加庆典的喜色。
【实验18-2】
1．按图18-7做好准备。控制压阀使输液管关闭，往输液管壶部吸入一些水。在50mL的多功能反应仪中，加入一些小的锌粒（可从废锌锰干电池中获得），排出空气后，密封反应仪，将反应仪固定在铁架台上。反应仪的高度是将活塞下拉至50mL刻度时，后端刚好抵在铁板上。向反应仪内注入几毫升稀硫酸（硫酸的水溶液，无色，溶质是H2SO4），观察现象。
2．当生成约20mL气体后，打开压阀，向输液管末端针管口点火，观察现象。
3．用一只大一些的玻璃杯倒扣在火焰上，观察一会儿，倒转玻璃杯向杯内迅速加少量澄清石灰水，摇荡，观察现象。
图18-7 实验18-2的装置
在操作1中，当向反应仪内注入稀硫酸后，活塞向下移动，说明有气体生成。生成的气体就是氢气。
在操作2中，打开压阀后，可以看见生成的气体在输液管壶部的水中形成上升的气泡。从气泡上升的快慢可以判断反应速率。生成的氢气经过水出来。对混有空气的氢气，应防止点火引燃反应容器内的混合气体而发生爆炸。点火后气体在针尖上方燃烧，发出蓝色火焰。
在操作3中，可以观察到在烧杯内壁有水液。用石灰水检验烧杯内的气体，石灰水不变浑浊。说明氢气燃烧只生成水。
H2SO4 Zn ZnSO4 H2↑
硫酸锌
（银白色固体） （白色易溶固体）
2H2 O2 点燃 2H2O
在操作1中，将反应仪固定在铁架台上，使反应仪的高度在活塞下拉至50mL刻度时，活塞后端刚好抵在铁板上，是为了防止仪器内生成气体压力太大时，将活塞压脱出来。氢气与空气的混合物遇火，最可能由于瞬间急剧燃烧而发生爆炸。在庆典场所当你欣赏那些五颜六色飘浮在眼前的氢气球时，如果用火，一定要远离气球。排空反应仪内的空气，密封后进一步用注射器抽空。
【实验18-3】
向5mL的微型可燃气体爆炸演示器的反应仪内投入3粒比芝麻略大的锌粒，向下拉活塞吸入约3mL空气，用1mL注射器向反应仪内注入1 ∶ 4的稀硫酸0.2mL，迅速用电点火器的火花塞密封（见图18-8）。当容器内气体增至4 ～ 5mL时，点火。随着点火，“嘣”的一声，火花塞被爆起。再用火花塞密封反应容器，还可以多次引爆。如果在较暗处，在听到“嘣”的一声时，还会看见反应器中火光一闪。
图18-8 实验18-3装置
如果通过注射器注入气体来控制反应仪内氢气和空气的体积比，就会发现，氢气和空气的体积比在一定范围时，点火才会爆炸。实验测定，空气中混入氢气的体积达到总体积的4% ～ 74.2%时，点火就会爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。其他可燃气体也都有这样的爆炸极限。因此我们在点燃各种气体时，如果仅从防爆角度考虑，不一定要求气体是百分之百纯净的，但必须要考虑爆炸极限。氢气有很好的还原性，对有些金属作热处理时，为防止金属在高温下氧化，常用氢气作保护气。
【实验18-4】
在20mL的多功能反应仪中储存20mL氢气备用。将一根略细的铜丝放在无烟火焰上烧一下，离开火焰观察现象。然后再烧，同时将装有氢气的反应仪的口朝下在离火近处打开橡皮塞，将高温的铜丝迅速伸入反应仪内，直至冷却，观察现象。
铜丝在火焰上烧过后在空气中表面变黑，这是因为在较高温度下，铜被空气中的氧气所氧化。
2Cu O2 高温 2CuO
第二次将烧过的铜丝迅速伸入反应仪内，铜丝表面呈光亮的浅红黄色。
CuO H2 △ Cu H2O
氢气的密度比空气小得多，口朝上时氢气很快就会向上逸散了。
注 释：这个实验的点火装置可以按图18-9制作。压电电源可以用废打火机上的，橡皮塞可以用废青霉素药瓶的瓶塞，钢针就用缝衣针。
图18-9
想一想，在实验18-4中，装有氢气的反应仪为什么要口朝下打开橡皮塞？
液态氢还是火箭上的高能燃料。不过在用火箭将人造卫星或其他航天物体送入 太空时，由于太空中缺少空气，火箭在携带液氢的同时，还要携带液氧。
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