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如何用化学方法分解水

发布时间:2022-07-10 08:20:31

① 除了电解水,还有什么办法使水分解

1.将水蒸气加热到3000°c以上,水就会分解。2,化学药品(如二氧化硫、硫酸和硫酸铋)与水反应,分解水为氢气和氧气。 3,太阳能光伏发电分解水(目前流行方法) .4,使用碘和硫磺,利用热化学反应的方法来分解水(正在研究中)
无法证明,这是理想化的,现实中肯定存在氢气和氧气.

② 写出水分解的化学方程式

水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:2H₂O---- 2H₂↑+O₂↑,条件为通电。

这是一个氧化还原反应,要使反应发生,则正1价氢需要得到电子生成氢气,负2价氧需要失去电子生成氧气;而通常状况下水是很稳定的,氧很不容易失去电子给氢,因此通常状况下无法反应;如果给它通电,就相当于外电源强行把电子给了氢,又强行夺走了氧的电子,于是生成了氢气和氧气——水就分解了,这是对电解水的大概解释。

(2)如何用化学方法分解水扩展阅读:

采用加水分解法合成氧化锆湿凝胶,再通过低温低压干燥、焙烧等过程制得氧化锆超细粉体的方法。可以得到粒径小,粒度分布范围窄的球形氧化锆超细粉体,可用于合成精细陶瓷、催化剂等领域。

处理系以水,氯化钠水溶液(10%),硫酸水溶液(40%)以及氢氧化钠水溶液(10%)进行。根据结果,值得注意的地方是经由纯水处理,PPTA的抗拉强力以及抗拉模数会随着处理温度(100~180℃)的上升而大大降低。CPTA的这些物质则几乎未改变。PPTA的抗拉物性在氯化钠水溶液时的变化,和纯水相同。

③ 如何让快速把水分解成氧气和氢气

快速的将水分解成氢气和氧气有很多种方法,水分解是化学反应,反应式是2 H2O====H2+O2 。应该需要用太阳能光伏电池板, 把太阳能光变成直流电流. 利用这些电流把水分解成氢气和氧气。 除电解外,利用光触媒的基本原理:当电流流经插在电解质溶液中的阳极和阴极时,水就会被分解,产生氢气和氧气。这时候,如果其中的一个电极采用氧化钛的话,即使不加电,只接受光照(紫外线)就可以使水分解。

④ 用什么化学方法能分解水得到氢气和氧气

可以采用电离的方法得到氢气和氧气。
方程式为:2H2O=通电=2H2+O2

水在1000℃下可以分解成氢气和氧气。

水分解成氢氧气方法
一 .液态水升温成为气态水分子

液态水中水分子相互之间以氢键相联,缔合成为密集堆集体。挨个堆集的水分子相互间距离很小,光子不能辐射液体内部分子,不利于水分子吸收激光能量。液态水加热成为气态水分子时,分子之间距离增大约3倍,光子可通过分子之间空隙,使气体内部分子能够吸收光子,有利于水分子吸收激光能量,有利于反应物质中分子能量非平衡分布,能够产生激光化学反应。高温水气升高了反应物质分子能量状态,利于催化化学反应。

二 .“分解反应器”内激光化学反应及催化反应

1.分解反应器的特性

反应物质水气由通道进入储气室,温度、压力处于均衡分布态,储气室下方沿输入激光束方向的出口与反应室相通,激光光束从反应室两边输入,在反应室进口附近形成激光辐射区域,进口截面的宽度略小于激光束截面直径,反应物质气流受进口宽度约束通过激光辐射区域,所有水分子有机会吸收到激光能量。

2.输入反应室水气的热化学性质
进入反应室的水气温度650~750℃,压力18~25㎏f/㎝2,热焓1074.6 Kcal/㎏/K。水气进入反应室的流速约20~25米/秒,反应室出口的产出物质气流通过列阵喷管喉道口的速度约320米/秒。

3.水分子吸收光子过程
水分子的简正振动频率与光波频率匹配,即波的频率(波数/㎝-1)一致,水分子能够吸收光子。光子是电磁波,属于球面横波,存在电场矢量和磁场矢量的振动,由于光波中的电场和磁场都是矢量,所以光波是一种矢量波。

4.激光能量输入
激光能量从光反应室窗口输入,采用激光能量巨脉冲输入,光波频率是3756㎝-1~91425px-1(波长2.66~2.73/微米),激光以TEM oo输出或多模输出。

5.能量分布与化学反应
反应物质通过激光能量聚集的局部区域,被激励成为高能态分子,有利于激光化学反应和催化反应。因为化学反应的产生与反应速率的快慢,是以高能态分子的多少为判据的,即单位体积内高能态分子的多少决定成键分子的多少,成键分子的多少决定化学反应速率。激光能量聚集在局部区域与激光能量分布方法,产生的激光化学反应结果是不尽相同的。

水的分解是单物质反应,即只有一种物质参与的化学分解反应。
反应物质中分子的分解、成键、催化要达到能量阈值才能参与化学反应,化学反应的产生和化学反应速率的快慢,是以高能态分子的多少和分子相互碰撞的频率/秒决定的。化学分解反应中,分子的成键要满足对称性、能量相近、最大重叠三条原则。

6.红外激光化学反应
输入反应物质中的激光,光波频率3657~3756 cm-1属红外光源,因而反应物质中进行的是红外激光化学反应。光化学第一定律“只有吸收光子能量的分子才能参与光化学反应”。

7.催化化学反应
按照定义:“催化剂使化学反应速度加快,是本身不被消耗的物质”。化学反应中催化剂不消耗能量,也不增加能量,又是自身不被消耗的物质,是催化剂特有性质。“方法”实施例设计的“装置”,在分解反应器内的反应物质中,实施了化学吸附离解催化反应,能够减少外部输入反应物质中的激光能量。

三 .产出物质气流中的能量转换
“能量转换”是创新技术的核心,是实现产出物质能量大于反应物质输入能量的必备条件。
水分解化学反应中热能量转换成为激光能量,即产出物质的热能 激光能反应物质生成产出物质的热能激光能,构成热→光→热→光能量循环。热能转换成为激光能是以“气动激光器”理论为根据的。

四 .高温气流中分离氢氧分子
单物质水的化学反应是可逆反应,化学反应方向随气体热焓变化而改变。进入反应室水气因激光能量输入产生激光化学分解反应,气体温度接近1000℃,正在进行着的正方向化学分解反应,只要不改变环境和气体的热焓(温度),就不会产生逆方向化学化合反应。但是产出物质氢、氧分子气离开反应室必然降低温度,环境、温度的改变,必然产生逆方向化学化合反应生成水分子。因此,离开反应室的高温气流,产出物质中氢、氧分子必需分离,避免产生逆向化学化合反应。分开输出的氢气和氧气不会产生化合反应。

⑤ 有什么化学方法把水分解氢和氧

现阶段处理以水作反应物制备氧气或氢气的主要方法有以下三种:

一、电解水制氢。
这是最常用、高效可行的方法。在此不累述。

二、热化学循环分解法。
正如楼上几位所说,极高温的加热是可以使水分解的,但水分解为氢和氧的反应过程如果仅仅依靠吸收热能而分解,要使水分解反应的自由能变小于0,其分解温度应高于4300K,反应才能发生。欲应用此法,目前尚有许多技术难题等待解决。

解决方法是采用热化学循环。纯水的热分解避开了热功转换而将热能直接转换为氢的化学能,理论转换率要高得多。20世纪60年代,由于核反应堆技术的发展,德、美等国科学家便注意到如何利用反应堆的高温进行水分解。为了降低分解温度,他们设想在热分解过程中引入热化学循环。例如,利用太阳能分解金属氧化物的热化学循环。

三、水的光分解和光电化学分解
以阳光辐照直接分解水制氢的研究始于Heidt等人,他们用含有Ce4+/Ce3+的水溶液接受紫外光照射时会有氢气产生。Fe3+/Fe2+和Cu2+/Cu+体系相似。不过因为是在均相溶液中,易发生可逆反应而使效率极低。

70年代末,人们发现一些有机金属配合物,如联吡啶钌配合物,吸收光能后产生光激发。其激发态既是电子受体,又是电子供体,能实现电荷的分离和传递,因而能分解水为氢和氧。在0.5mol/L H2SO4或pH = 6.8的溶液中氧产率为83%。事实上,钌的配合物在分解水制氢中扮演了催化剂的角色。

综上而言,其实分解水的主要思想依然是两点:一是电化学方法、二是热化学法。 详细介绍请查阅相关的文献记载。在此附上一篇热化学循环分解的文献。

⑥ 处了电解水,还有什么方法分解水。

除了电解水,分解水的方法还有两三种;1:用高温将水瞬间加热到1100℃以上,水会有部分分解为氢气氧气。

2:将水用阳光分解,催化剂是铂铑合金。
3,如果你要的不是百分百效率的水中的氢气和氧气,可以用过氧化钠和超氧化钾得到氧气,另外一部分水可以在水中加入稀硫酸,放入铁或者锌得到氢气。

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