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氫氣主要靠什麼方法制備

發布時間:2022-12-20 06:39:21

㈠ 怎樣製取氫氣

製取方法
實驗室製取
①反應原理:利用金屬活動性比氫強的金屬單質與酸反應,置換出氫元素。
用鋅與稀硫酸反應:

製取氫氣的簡易方法
注意:
1、這里最好不用鹽酸,是因為該反應放熱,鹽酸會揮發出氯化氫氣體,使製得的氣體含有氯化氫雜質。Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
2、鉀、鈣、鈉等金屬與稀酸反應時,會優先置換出水中的氫並生成相應的鹼,且反應過於劇烈
3、選取的金屬應與酸反應速率適中,產生氣泡均勻
4、不能使用硝酸或濃硫酸,因為這兩種酸具有強氧化性,反應將會生成NO2或SO2

氫氣的實驗室製取
用鋁和氫氧化鈉溶液反應製取:
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
註:市場上零壓氫氣機就是根據鋁和氫氧化鈉反應制氫充球。因為是開放性,是一邊放料一邊充球,所以機內是無氣壓的,安全系數較高。
電解水實驗
電解就是將兩根金屬或碳棒(即電極)放在要分解的物質(電解質)中, 然後接上電源,使電流通過液 體。化合物的陽離子移到帶負電的電極(陰極),陰離子移到帶正電的電極(陽極),化合物分為二極。
H2O=H++OH-
H++e-=H
2H=H2
OH--e-=OH
2OH=H2O2
2H2O2=2H2O+O2
2H2O2=2H2O+O2
總的化學方程式是:2H2O=通電=2H2↑+O2↑
收集
1.排水集氣法(用於收集難溶於水的氣體)
優點:可以收集到較純凈的氣體 缺點:收集到的氣體較濕潤
2.向下排空氣法(用於收集密度比空氣小,不與空氣中成分反應的氣體),
優點:過程簡潔 缺點:收集到的氣體不純
工業製作法
①水煤氣法(主要成分CO和H2,C+H2O==高溫==CO+H2)
②電解水的方法制氫氣(2H2O==通電==O2↑+2H2↑)
③電解飽和食鹽水(2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+H2↑+Cl2↑)
原始製作法
原始氫氣是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氫氣,大部分分布在宇宙空間內和大的星球中,是恆星的核燃料,是組成宇宙中各種元素及物質的初始物質。地球上沒有原始氫氣因為地球的引力束縛不了它。只有它的化合物。
人造氫氣生產方法
可分為以下幾種⒈ 工業氫氣生產方法:

啟普發生器制氫氣
⑴由煤和水生產氫氣(生產設備煤氣發生設備,變壓吸附設備)
將水蒸氣通過熾熱的炭層:C+H2O(g)=高溫=CO+H2(水煤氣),再低溫分離
⑵由裂化石油氣生產(生產設備裂化設備,變壓吸附設備,脫碳設備)
CH4=高溫催化劑=C+2H2
⑶電解水生產(生產設備電解槽設備)
⑷工業廢氣。
⒉民用氫氣生產方法:
⑴氨分解(生產設備汽化爐,分解爐,變壓吸附設備)
⑵由活潑金屬與酸(生產設備不銹鋼或玻璃容器設備)
(3)強鹼與鋁或硅(生產設備充氫氣球機設備)一般生產氫氣球都用此方法。
Si+2NaOH+H2O=加熱=Na2SiO3+2H2↑
(4)甲醇裂解(生產設備導熱油爐,甲醇汽化裂解設備,變壓吸附裝置)一般用氫氣量較大化工廠均用此方法。
CH3OH=高溫催化=2H2↑+CO↑,低溫分離
⒊試驗室氫氣生產方法:
硫酸與鋅粒(生產設備:啟普發生器)
4.其他
(1)由重水電解。
(2)由液氫低溫精鎦。
工業製法
一、電解水制氫 多採用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯電解槽(外形似壓濾機)來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣,陰極出氫氣。該方法成本較高,但產品純度大,可直接生產99.7%以上純度的氫氣。這種純度的氫氣常供:①電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等,②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑,③製取多晶硅、鍺等半導體原材料,④油脂氫化,⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。像北京電子管廠和科學院氣體廠就用水電解法制氫。利用電解飽和食鹽水產生氫氣
如2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+Cl2↑+H2↑
二、水煤氣法制氫 氣用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣(C+H2O====CO+H2—熱)。凈化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氫量在80%以上的氣體,再壓入水中以溶去CO2,再通過含氨蟻酸亞銅(或含氨乙酸亞銅)溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣,這種方法制氫成本較低產量很大,設備較多,在合成氨廠多用此法。有的還把CO與H2合成甲醇,還有少數地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用。像北京化工實驗廠和許多地方的小氮肥廠多用此法。

㈡ 氫氣製取方式有哪些

方法一、活潑金屬與酸反應(稀硫酸或稀鹽酸)
方法二、電解水
方法三、水煤氣法(用碳與水蒸汽在高溫下反應生成氫氣和一氧化碳)
方法四、高效催化劑使水在常溫下分解為氫氣和氧氣
方法五、甲烷在高溫下分解為單質碳和氫氣(分解生成的單質碳用途很大)

㈢ 實驗室製取氫氣的方法

實驗室製取氫氣的方法如下:

方法1:用鋅與稀硫酸反應生成氫氣,化學反應式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(氫氣),該法原理主要是利用金屬活動性比氫強的鋅單質與硫酸反應,置換出氫元素生成氫氣,該方法是目前實驗室製取氫氣最常用的方式。

方法2:用鋅與鹽酸反應生成氫氣,化學反應式:2Zn+2HCl=2ZnCl+H2(氫氣),該法原理主要是利用金屬活動性比氫強的鋅單質與鹽酸反應,置換出氫元素生成氫氣。

總結:

實驗室製取氫氣主要有鋅與稀硫酸反應、鋅與鹽酸反應、鋁和氫氧化鈉反應、電解水等方法。

㈣ 氫氣有哪些製取方法

製取氫氣的方法比較多,下面簡單介紹:
第一、活潑金屬與酸反應。比如實驗室最常用的就是鋅和稀硫酸反應:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
第二、水煤氣技術,讓水和煤在高溫下反應,這也是化學工業上最主要的氫氣來源之一,化肥廠合成氨的氫氣來源,很大一部分就是水煤氣技術:
C+H2O=CO+H2

第三,甲醇裂解,這種方法適用於對氫氣純度要求高的食品、制葯等工業:
CH3OH=CO+2H2
第四,電解水:
2H2O=2H2+O2

㈤ 氫氣製取方法

氫氣的製取

實驗步驟 :

向大試管中放入幾粒鋅,加入 5mL 稀硫酸,迅速蓋緊單孔膠塞,將導管另一端深入水槽水面下,待氣流平穩後用小試管收集產生的氣體。將小試管用拇指堵住靠近火焰,檢驗生成氣體的性質。把大試管中剩餘液體導入蒸發皿中小心加熱,使液體蒸發。冷卻後觀察蒸發皿中物質的色態。

反應原理:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑

注意事項:

1. 製取氫氣選用的金屬一般是鋅和鐵,凡是金屬活動性在氫氣前面的金屬,都可用來製取氫氣。

2. 製取氫氣的酸溶液一般選用稀硫酸和稀鹽酸。濃硫酸和濃、稀硝酸因氧化性太強,與金屬反應不會產生氫氣。

3. 因氫氣密度小於空氣密度,所以本實驗必須採用向下排空氣法或排水取氣法

4. 用排空氣法收集氣體時,玻璃導管必須伸到容器底部,否則不能將空氣排盡,收集不到純凈的氣體。

工業生產氫氣

工業上生產純氫及將含氫氣體提純的主要方法有以下幾種:

①電解法將水電解得氫氣和氧氣。氯鹼工業電解食鹽溶液製取氯氣、燒鹼時也副產氫氣。電解法能得到純氫,但耗電量很高,每生產氫氣1m³,耗電量達21.6~25.2MJ。

②烴類裂解法此法得到的裂解氣含大量氫氣,其含量視原料性質及裂解條件的不同而異。裂解氣深冷分離得到純度90%的氫氣,可作為工業用氫,如作為石油化工中催化加氫的原料。

③烴類蒸汽轉化法烴類在高溫和催化劑存在下,可與水蒸氣作用製成含氫的合成氣。為了從合成氣中得到純氫,可採用分子篩通過變壓吸附除去其他氣體;也可採用膜分離得到純氫;用金屬鈀吸附氫氣,可分離出氫氣體積達金屬的1000倍。

④煉廠氣石油煉廠生產過程中產生的各種含氫氣體,如催化裂化、催化重整、石油焦化等過程產生的含氫氣體,以及焦爐煤氣(含氫45%~60%)經過深冷分離,可得純度較高的工業氫氣。

㈥ 氫氣是怎麼製造出來的

方法有如下:

氫氣的實驗室製取方法:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑ 。

氫氣的工業製作法:

1、水煤氣法(主要成分CO和H2), 反應原理:C + H2O = CO + H2 ,反應條件高溫。

2、電解水的方法制氫氣,反應原理:2HO = O2↑ + 2H2↑,反應條件通電 。

3、電解飽和食鹽水,反應原理:2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑ + Cl2 ↑,反應條件通電。

這種純度的氫氣常供:

電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等;粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑;製取多晶硅、鍺等半導體原材料;油脂氫化;雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。利用電解飽和食鹽水產生氫氣,如2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+Cl2↑+H2↑。

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