稀鹽酸制氫氣球（用鹽酸做一個氫氣球要多少鹽酸）

2023-05-17 22:05:55

拿了一瓶鹽酸，我想做個氫氣球，想玩玩鹽酸。隨手拿了一個20毫升的塑料杯，隨手放了不到15毫升的鹽酸，濃度20%。

在裡面丟了一個5mm的內六角螺絲。放在通風的地方，任其反應腐蝕。三天後反應停止，整個被子變成深綠色溶液。這個應該是氯化鐵了。二價的氯化鐵，因為鹽酸氧化能力不夠，鐵離子只能到二價。



這個照片是腐蝕後剩餘的部分，全部被黑色不明物質包裹，估計是螺絲中其他的合金成分，而且該成分不會和氯離子反應。這裡的質量是1.38克。腐蝕後螺絲牙直徑不到3mm。螺絲牙幾乎消失殆盡。



這個是和反應前的螺絲一模一樣的同規格螺絲 質量是2.69克，質量損失1.31克，質量幾乎損失五成。

這個是隨意放材料的反應，自己估計是鹽酸相對少，用三天時間等他全部反應完畢，不再產生氣體了。三天時間比較久 是因為反應溫度不太高，戶外白天晚上平均二十度不到。而且螺絲有電鍍層，開始反應極慢。還以為拿到假鹽酸。半天之後反應就快多了。第二天反應就快要結束，反應現象比較微弱了。第三天完全停止。

下面來計算一下要產生充滿一個氣球的五公升氫氣，需要消耗多少鹽酸。

氫氣的質量 h2 0.089g/L 氫氣的摩爾質量為2g/mol ； 氧氣的摩爾質量為32g/mol； 鐵的摩爾質量為55.845g/mol 鹽酸20%濃度摩爾質量是6.02mol/L 化學方程式為：Fe 2HCl = FeCl₂ H₂↑ 所以是：充分反應後，1mol鐵和2mol鹽酸可以產生2mol氫氣。 氣球每個假設是5公升，其氫氣質量為0.089*5=0.445克=0.2225mol 對應的鐵的消耗量是0.11125mol*55.84=6.2122克 所以，生產5升氫氣，純鹽酸需要0.2225mol，20%濃度鹽酸需要36.96毫升

所以上面的螺絲損失質量1.31克，應該也產生了1.05升的氫氣，只不過我沒有把產生的氣體收集起來。