本文總字數(shù)為1968字，預計閱讀時間為6分鐘

?

假如你哪一天穿越到了某個元素世界，這個世界是某個元素的天堂，那請務(wù)必攜帶此手冊，也許可以在那個世界（也可以是現(xiàn)實世界）救你一命。

?

本手冊僅供學術(shù)交流（包括但不限于高中化學學習的課外知識），沒有作者 bilibili@火山下的第一騎士 同意禁止用于商業(yè)用途，鼓勵在標注原作者的前提下轉(zhuǎn)載。

?

由于在下的知識能力水平有限，如果有知識錯誤或用詞句法錯誤，歡迎批評指正，不勝感激！

?————————————————————————————————————————

???

一個非常有趣的腦筋急轉(zhuǎn)彎：我們的大氣中含有濃度等于二氧化碳的氫氣嗎？

????回答“有”的朋友們，現(xiàn)在請你們點燃火柴，試想一下你面前的氫氣被點燃，然后爆炸，然后帶著其他空氣的氫氣一起點燃，一起爆炸.......

毀滅世界，從未如此簡單。

氫氣作為目前地球上最輕的氣體，能夠輕松的掙脫大氣的懷抱，飛向宇宙。而大多數(shù)人都知道，我們的宇宙的一切元素都是來源于氫與其核聚變，太陽本身就是一個巨大的“氫氣爐”，但是更大多數(shù)人不知道的是，宇宙在用氫核聚變，或者說“搭積木”時，先搭出了第2號元素——氦，然后便發(fā)生了“碳燃燒”等奇奇怪怪的循環(huán)，最終導致元素大廈從2號一路向6號元素——碳進發(fā)，留下3、4、5號元素在一旁黯然神傷。

我們在小學二年級（誤）就學過氫氣的制取——用活潑金屬和酸反應(yīng)，得到了氫氣和對應(yīng)的鹽，以及出現(xiàn)了“嫁給那美女”之類的口訣，但是大多數(shù)人所不知道的是，作為氫后元素的銅也可以與濃鹽酸反應(yīng)并放出氫氣——但是這個奇葩反應(yīng)的產(chǎn)物并不是我們熟悉的鹽，而是一種特殊的弱到極致的酸——氯化亞銅酸。

2Cu+8HCl（濃）=加熱=H2+2H3[CuCl4]

很明顯，初中教材是不可能介紹這種帶有配合物的方程式的，因此天天質(zhì)疑教科書這里錯了那里錯了不僅沒有必要而且沒有意義。

而在工業(yè)生產(chǎn)中，一般有2種方法可以大量制取氫氣，

其一，使用焦炭和水蒸氣反應(yīng)，得到2種非常高效的燃料：

C+H2O=高溫=CO+H2

其二，電解飽和的食鹽水，得到3種工業(yè)寶貝——消毒用的氯氣，造紙用的燒堿和點火用的氫氣：

2NaCl+2H2O=電解=2NaOH+Cl2+H2

在做有關(guān)氫氣還原氧化物的實驗中，我們需要先通一段時間氫氣，讓氫氣充滿反應(yīng)容器，防止不純的氫氣加熱爆炸，因此有時候會有這樣子的題目：請問如何檢查氫氣是否已經(jīng)通足夠？

在沒有看到此手冊之前，相信你的第一反應(yīng)一定是：在反應(yīng)容器后面的導管處點火

BUT仔細想想，誒好像不對勁啊

如果此時氫氣沒有充滿反應(yīng)容器，處于與空氣混合的狀態(tài)，貿(mào)然點火會不會直接爆炸？

因此，是時候讓諸位知曉檢驗氫氣的正確方法了：用濕潤的氯化鈀試紙！

氫氣可以直接還原氯化鈀溶液至鈀單質(zhì)，并且這個反應(yīng)十分靈敏，是檢驗微量氫氣的最標準方法之一。

PdCl2+H2=Pd+2HCl

（實驗現(xiàn)象：試紙由無色變黑）

從這里也可以看見氫氣的另外一個性質(zhì)：比較強的還原性。

我們在小學三年級（誤）就學過了氫氣可以還原氧化銅氧化鐵等一類金屬，但是相信有的人可能有疑問：氫氣能不能還原氧化鎂之類的高活潑金屬的氧化物？

答案是：不行。

首先拋開一切，即使真的能還原，這些金屬單質(zhì)也很容易直接與氫氣化合形成氫化物。

比如最常見的氫化鈣：Ca+H2=CaH2

這個東西與水反應(yīng)會瞬間放出海量氫氣與巨量熱能，使用時要極其小心：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2

除此之外，還有一些金屬比如密度比水還要小2倍多的鋰的鹽也無法直接與氫氣反應(yīng)。

但是，這并不代表氫氣的還原性弱，實際上，即使對于一些難于還原的鹽，氫氣也可以與其他活潑金屬聯(lián)手進行“氫氣復分解”，硬生生將金屬從鹽變成氫化物。

比如氯化鋰這個高貴的公主面對氫氣這個大臣的勾搭只會展現(xiàn)出一副后媽臉，但是如果有鎂這個太后的摻和氯化鋰就不得不后退一步：

2LiCl+H2+Mg=加熱=2LiH+MgCl2

實際上，氫化物也可以視為是金屬將氫氣捕獲后的產(chǎn)物，這體現(xiàn)在部分金屬的氫化物不僅看不見有電子轉(zhuǎn)移更看不見平時應(yīng)該是整數(shù)的化學計量數(shù)。

比如第40號元素鋯的氫化物應(yīng)該這樣子寫：ZrH1.75

這樣子以來，雖然氫氣這個天天沒事就往外跑的小精靈被束縛了，卻獲得了人類更多的寵幸：因為像金屬鋯這種“儲氫材料”在物質(zhì)宇宙中并不是特例，而這種材料還可以大大降低人類儲存氫氣的成本，并提高人類對氫氣的利用效率。

畢竟，在自然界中，很難找到像氫氣一樣燃燒放熱巨大而且產(chǎn)物沒有任何污染的物質(zhì)了。

這也就是為什么氫氣被視為21世紀有前景也有“錢景”的新能源之一。

但是有些人卻為了這種能源而不擇手段，比如著名的南陽“水氫車”事件。

事件的“主人公”青年汽車公司號稱研發(fā)出了加水就能夠產(chǎn)生氫氣并“跑起來”的新型能源汽車，并且讓該市領(lǐng)導親身體驗測試，但是在測試現(xiàn)場，使用的汽車卻是汽油驅(qū)動的————這不得不說非常諷刺。

而現(xiàn)在，青年汽車公司已經(jīng)在去年年底宣布破產(chǎn)。

科學的突破從來都不是單憑口號和謊言就能實現(xiàn)的，而是要在如同氫元素聚變的逐步積累下才能實現(xiàn)的——這或許就是這個萬物之基石能帶給我們的啟發(fā)之一。

感謝你看到這里，如果本篇專欄讓你對氫元素有了更多的了解，不要忘記點贊支持一下哦！接下來，讓我們來見識一下，死之鐮刀與生之神杖——氟。