元素世界生存手册 NO.1 万物之基石——氢元素
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假如你哪一天穿越到了某个元素世界，这个世界是某个元素的天堂，那请务必携带此手册，也许可以在那个世界（也可以是现实世界）救你一命。
本手册仅供学术交流（包括但不限于高中化学学习的课外知识），没有作者 bilibili@火山下的第一骑士 同意禁止用于商业用途，鼓励在标注原作者的前提下转载。
由于在下的知识能力水平有限，如果有知识错误或用词句法错误，欢迎批评指正，不胜感激！
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一个非常有趣的脑筋急转弯：我们的大气中含有浓度等于二氧化碳的氢气吗？
回答“有”的朋友们，现在请你们点燃火柴，试想一下你面前的氢气被点燃，然后爆炸，然后带着其他空气的氢气一起点燃，一起爆炸.......
毁灭世界，从未如此简单。
氢气作为目前地球上最轻的气体，能够轻松的挣脱大气的怀抱，飞向宇宙。而大多数人都知道，我们的宇宙的一切元素都是来源于氢与其核聚变，太阳本身就是一个巨大的“氢气炉”，但是更大多数人不知道的是，宇宙在用氢核聚变，或者说“搭积木”时，先搭出了第2号元素——氦，然后便发生了“碳燃烧”等奇奇怪怪的循环，最终导致元素大厦从2号一路向6号元素——碳进发，留下3、4、5号元素在一旁黯然神伤。
我们在小学二年级（误）就学过氢气的制取——用活泼金属和酸反应，得到了氢气和对应的盐，以及出现了“嫁给那美女”之类的口诀，但是大多数人所不知道的是，作为氢后元素的铜也可以与浓盐酸反应并放出氢气——但是这个奇葩反应的产物并不是我们熟悉的盐，而是一种特殊的弱到极致的酸——氯化亚铜酸。
2Cu+8HCl（浓）=加热=H2+2H3[CuCl4]
很明显，初中教材是不可能介绍这种带有配合物的方程式的，因此天天质疑教科书这里错了那里错了不仅没有必要而且没有意义。
而在工业生产中，一般有2种方法可以大量制取氢气，
其一，使用焦炭和水蒸气反应，得到2种非常高效的燃料：
C+H2O=高温=CO+H2
其二，电解饱和的食盐水，得到3种工业宝贝——消毒用的氯气，造纸用的烧碱和点火用的氢气：
2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+Cl2+H2
在做有关氢气还原氧化物的实验中，我们需要先通一段时间氢气，让氢气充满反应容器，防止不纯的氢气加热爆炸，因此有时候会有这样子的题目：请问如何检查氢气是否已经通足够？
在没有看到此手册之前，相信你的第一反应一定是：在反应容器后面的导管处点火
BUT仔细想想，诶好像不对劲啊
如果此时氢气没有充满反应容器，处于与空气混合的状态，贸然点火会不会直接爆炸？
因此，是时候让诸位知晓检验氢气的正确方法了：用湿润的氯化钯试纸！
氢气可以直接还原氯化钯溶液至钯单质，并且这个反应十分灵敏，是检验微量氢气的最标准方法之一。
PdCl2+H2=Pd+2HCl
（实验现象：试纸由无色变黑）
从这里也可以看见氢气的另外一个性质：比较强的还原性。
我们在小学三年级（误）就学过了氢气可以还原氧化铜氧化铁等一类金属，但是相信有的人可能有疑问：氢气能不能还原氧化镁之类的高活泼金属的氧化物？
答案是：不行。
首先抛开一切，即使真的能还原，这些金属单质也很容易直接与氢气化合形成氢化物。
比如最常见的氢化钙：Ca+H2=CaH2
这个东西与水反应会瞬间放出海量氢气与巨量热能，使用时要极其小心：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2
除此之外，还有一些金属比如密度比水还要小2倍多的锂的盐也无法直接与氢气反应。
但是，这并不代表氢气的还原性弱，实际上，即使对于一些难于还原的盐，氢气也可以与其他活泼金属联手进行“氢气复分解”，硬生生将金属从盐变成氢化物。
比如氯化锂这个高贵的公主面对氢气这个大臣的勾搭只会展现出一副后妈脸，但是如果有镁这个太后的掺和氯化锂就不得不后退一步：
2LiCl+H2+Mg=加热=2LiH+MgCl2
实际上，氢化物也可以视为是金属将氢气捕获后的产物，这体现在部分金属的氢化物不仅看不见有电子转移更看不见平时应该是整数的化学计量数。
比如第40号元素锆的氢化物应该这样子写：ZrH1.75
这样子以来，虽然氢气这个天天没事就往外跑的小精灵被束缚了，却获得了人类更多的宠幸：因为像金属锆这种“储氢材料”在物质宇宙中并不是特例，而这种材料还可以大大降低人类储存氢气的成本，并提高人类对氢气的利用效率。
毕竟，在自然界中，很难找到像氢气一样燃烧放热巨大而且产物没有任何污染的物质了。
这也就是为什么氢气被视为21世纪有前景也有“钱景”的新能源之一。
但是有些人却为了这种能源而不择手段，比如著名的南阳“水氢车”事件。
事件的“主人公”青年汽车公司号称研发出了加水就能够产生氢气并“跑起来”的新型能源汽车，并且让该市领导亲身体验测试，但是在测试现场，使用的汽车却是汽油驱动的————这不得不说非常讽刺。
而现在，青年汽车公司已经在去年年底宣布破产。
科学的突破从来都不是单凭口号和谎言就能实现的，而是要在如同氢元素聚变的逐步积累下才能实现的——这或许就是这个万物之基石能带给我们的启发之一。
感谢你看到这里，如果本篇专栏让你对氢元素有了更多的了解，不要忘记点赞支持一下哦！接下来，让我们来见识一下，死之镰刀与生之神杖——氟。
