制取氢气
收集氢气的方法
收集氢气的方法
氢气是一种非常高效的燃料,它可以通过多种方法收集和制取。
以下是一些收集氢气的方法:
1. 电解水:这是最常见的制取氢气的方法之一。
将水加入电解槽中,通过施加电流将水分解成氢气和氧气。
氢气收集在阳极上,而氧气则在阴极上产生。
2. 金属与酸的反应:将活泼金属(如锌、铝)与酸(如盐酸、硫酸)反应,产生氢气。
这是一种常用的实验室方法,通过导管将气体从反应容器收集起来。
3. 生物发酵:一些微生物,如蓝藻和细菌,能够在没有氧气的情况下进行光合作用,并产生氢气。
利用这些微生物的代谢能力,利用光合作用系统反应器可以收集到氢气。
4. 热解有机物:高温下,有机物会分解产生氢气和其他气体。
这种方法通常需要特殊的设备和操作条件,但可以在实验室中得到较高纯度的氢气。
5. 伽利略法:这是一种利用水和盐的溶液中的化学反应来制取氢气的方法。
通过将硝酸铁与盐的溶液混合后,通过加热和滴加酸可以产生氢气。
6. 燃料电池:燃料电池是一种利用氢气和氧气反应产生电能的装置。
在燃料电池中,氢气通过氧化反应产生电子,并通过电路流动产生电能。
同时,氧气与氢离子反应形成水。
通过这种
方式,收集到的氢气与氧气在电化学反应中重新结合产生水和电能。
这只是一些常见的收集氢气的方法,每种方法都有其特定的应用领域和优缺点。
根据需求和实际情况,可以选择适合的方法来收集和制取氢气。
制取氢气的方式
制取氢气的方式
制取氢气的方式有多种,以下是一些常见的方法:
1. 天然气蒸汽重整法:将天然气与水蒸气反应,生成氢气和一氧化碳的混合气体,然后通过变换反应将一氧化碳转化为氢气。
这是目前工业上生产氢气的主要方法之一。
2. 煤气化法:将煤与氧气、水蒸气反应,生成氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体,再经过变换反应将一氧化碳和二氧化碳转化为氢气。
3. 重油部分氧化法:将重油与水蒸气、氧气反应,生成氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体,再经过变换反应将一氧化碳和二氧化碳转化为氢气。
4. 生物质发酵法:利用生物质发酵产生沼气,再通过提纯和分离得到氢气。
5. 电解水法:通过电解水产生氢气和氧气,这种方法需要大量的电能,因此成本较高。
6. 光解水法:利用太阳能光解水产生氢气和氧气,这种方法具有可持续性和清洁性,但是目前技术尚不成熟。
这些方法中,天然气蒸汽重整法是最常用的方法,因为其技术成熟且成本较低。
其他方法虽然也在研究和应用中,但是它们的应用范围和规模相对较小。
各种金属制取氢气的方法
各种金属制取氢气的方法金属是一种常用的氢气制取材料,因为金属与酸、水反应时可以放出氢气。
以下是常见的几种金属制取氢气的方法:1. 碱金属与水反应法:碱金属(如钠、钾)与水反应能够放出大量的氢气。
反应式如下:2M + 2H2O →2MOH + H2其中,M代表碱金属。
这种方法常用于实验室中。
2. 金属与酸反应法:金属与酸(如盐酸、硫酸)反应时,也能释放出氢气。
反应式如下:M + 2HCl →MCl2 + H2其中,M代表金属。
这种方法常用于工业生产中。
3. 碱性金属铝与水反应法:铝是一种常用的金属材料,与水反应时能够产生氢气。
反应式如下:2Al + 6H2O →2Al(OH)3 + 3H2这种方法在工业上用于制取氢气。
4. 碱性金属铝与酸反应法:铝金属与酸反应时也能制取氢气。
反应式如下:2Al + 6HCl →2AlCl3 + 3H2这种方法也常用于工业生产中。
5. 锌与酸反应法:锌金属与酸反应时能够制取氢气。
反应式如下:Zn + 2HCl →ZnCl2 + H2这种方法常用于实验室制取氢气。
6. 铁与酸反应法:铁金属也能够与酸反应制取氢气。
反应式如下:Fe + 2HCl →FeCl2 + H2这种方法常用于实验室制取氢气。
7. 镁与酸反应法:镁金属与酸反应时也能够产生氢气。
反应式如下:Mg + 2HCl →MgCl2 + H2这种方法常用于实验室制取氢气。
以上是一些常用的金属制取氢气的方法。
这些方法在实验室和工业生产中被广泛应用,用于制取氢气作为燃料或其他用途。
实验室制取氢气三种方程式
实验室制取氢气三种方程式一、2NaHCO3(s)+2HCl(aq)→2H2O(l)+CO2(g)+2NaCl(aq)NaHCO3是碳酸钠,HCl是盐酸,H2O是水,CO2是二氧化碳,NaCl是氯化钠。
这个方程式表示的是碳酸钠和盐酸反应,可以生成氢气(H2)。
该反应需要热量,将碳酸钠和盐酸加热,反应温度一般为100-110℃,反应过程中释放出H2气体,其他物质则是CO2和NaCl溶液,也就是说,反应包括2个步骤:一是将碳酸钠和盐酸反应生成氢气,二是将CO2和NaCl溶液收集起来。
二、2NaOH(aq)+2HCl(aq)→2H2O(l)+2NaCl(aq)NaOH是碱,HCl是盐酸,H2O是水,NaCl是氯化钠。
这个方程式表示的是碱和盐酸反应,可以产生氢气(H2)。
该反应需要热量,将碱和盐酸加热,反应温度一般为100-110℃,反应过程中释放出H2气体,其他物质则是NaCl溶液,也就是说,反应包括2个步骤:一是将碱和盐酸反应生成氢气,二是将NaCl溶液收集起来。
三、2NaH2PO4(aq)+2H2SO4(aq)→2Na2SO4(aq)+2H3PO4(aq)+2H2(g)NaH2PO4是磷酸氢钠,H2SO4是硫酸,Na2SO4是硫酸钠,H3PO4是磷酸三氢酸,H2是氢气。
这个方程式表示的是磷酸氢钠和硫酸反应,可以生成氢气(H2)。
该反应的温度为100-120℃,反应过程中释放出H2气体,其他物质则是Na2SO4和H3PO4溶液,也就是说,反应包括2个步骤:一是将磷酸氢钠和硫酸反应生成氢气,二是将Na2SO4和H3PO4溶液收集起来。
实验室制取氢气三种方程式就是上面提到的三个方程式,可以生成氢气(H2),但是它们都需要热量。
前两个方程式中,分别使用碳酸钠和碱和盐酸反应产生H2气体,而最后一个方程式中,则是将磷酸氢钠和硫酸反应生成H2气体。
氢气的制取技术有很多,这里介绍的三个方程式都需要热量,这是因为这些物质在反应中平衡的反应热要比反应的活化能大,才能达到反应的要求。
氢气的制取
氢气的制取
1、电解水制氢气法。
多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。
阳极出氧气,阴极出氢气。
该法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99、7%以上纯度的氢气。
2、水煤气法制氢气。
用无烟煤或焦炭为原料在高温下与水蒸气反应得到水煤气。
净化后使它与水蒸气一起通过触媒令其中的一氧化碳转化成二氧化碳,由此可得到含氢量80%以上的气体。
再压入水中溶去二氧化碳,通过含氨蚁酸亚铜溶液中除去残存的一氧化碳获得较纯的氢气。
这种方法成本低,产量很大。
3、焦炉煤气冷冻制氢气。
把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。
4、点解盐水副产氢气。
在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可提纯生产普氢或者纯氢。
氢气制取方法
氢气制取方法
氢气是一种重要的化工原料,广泛应用于石油加工、化肥生产、氢化工艺等领域。
氢气的制取方法有多种,下面将介绍几种常见的
氢气制取方法。
1. 水电解法。
水电解法是一种常见的氢气制取方法,其原理是利用电解水分
解水分子,产生氢气和氧气。
通常采用的电解设备有电解槽和电极,电解槽内装满电解液,通过电极通电产生氢气和氧气。
这种方法制
取的氢气纯度较高,适用于实验室和小规模生产。
2. 天然气蒸汽重整法。
天然气蒸汽重整法是工业中常用的氢气制取方法之一,其原理
是利用天然气中的甲烷与水蒸气在催化剂的作用下进行重整反应,
生成氢气和一氧化碳。
这种方法制取的氢气规模较大,适用于工业
生产中对氢气纯度要求不高的场合。
3. 煤气干馏法。
煤气干馏法是利用煤炭进行干馏生成煤气,再通过煤气净化和
转化反应制取氢气的方法。
煤气中含有丰富的氢气,通过适当的处
理和转化反应,可以得到高纯度的氢气。
这种方法制取的氢气成本
较低,适用于煤炭资源丰富的地区。
4. 生物质气化法。
生物质气化法是利用生物质资源如木材、秸秆等进行气化反应,生成生物质气体,再通过气体净化和转化反应制取氢气的方法。
这
种方法制取的氢气具有较高的环保性,适用于生物质资源丰富的地区。
总结:
以上介绍了几种常见的氢气制取方法,每种方法都有其适用的
场合和特点。
在实际生产中,可以根据需要选择合适的制取方法,
以满足不同领域对氢气的需求。
希望本文能为大家对氢气制取方法
有所了解,谢谢阅读!。
氢气实验室制取方程式
氢气实验室制取方程式一、引言氢气是一种无色、无味、无毒且极易燃烧的气体,它在许多科学和工程领域中都有广泛的应用。
例如,在化学实验中,氢气常常被用作还原剂或燃料。
在航空航天领域,氢气也被用作燃料。
此外,氢气还在许多日常生活中的应用,如氢气球和氢气燃料电池等。
因此,了解如何在实验室中制取氢气是非常重要的。
二、实验室制取氢气的方法在实验室中,我们可以使用多种方法来制取氢气。
以下是一些常见的方法:1. 水解法:这是一种常用的制取氢气的方法,特别是当需要大量氢气时。
在这个反应中,硫酸(H2SO4)和水(H2O)反应生成硫酸氢钠(NaHSO4)和水(H2O)。
2. 电解法:这是另一种常用的制取氢气的方法。
在这个反应中,电流通过电解质溶液,使水分解为氢气和氧气。
3. 热解法:在这个反应中,金属与酸反应生成氢气和相应的盐。
三、氢气实验室制取方程式以下是上述方法的化学反应方程式:1. 水解法:H2SO4 + 2H2O →Na2SO4 + 2H2↑2. 电解法:2H2O →2H2↑+ O2↑3. 热解法:M + H2SO4 →MSO4 + H2↑四、安全注意事项在实验室中制取氢气时,必须遵守一些安全规定,以防止发生危险的化学反应或爆炸。
以下是一些安全注意事项:1. 在操作过程中,应始终使用防护眼镜和手套。
2. 在操作过程中,应始终使用通风设备,以防止氢气积聚。
3. 在操作过程中,应始终远离火源和高温设备。
4. 在操作过程中,如果发生火灾,应立即使用灭火器进行灭火。
五、总结在实验室中制取氢气是一项重要的技能,它不仅可以用于教学实验,也可以用于科学研究和工业生产。
然而,由于氢气是一种易燃易爆的气体,因此在操作过程中必须严格遵守安全规定。
希望这份文档能帮助你更好地理解如何在实验室中制取氢气,以及如何安全地进行这项操作。
初中化学三个制取氢气公式
初中化学三个制取氢气公式嘿,大家好!今天咱们聊聊氢气,这个看似神秘的小家伙。
氢气在生活中可是大有用处,它不仅可以让火焰燃烧得更旺,还能为我们的化学实验增添不少乐趣。
你知道吗?其实制取氢气的方式也并不复杂,下面咱们就来看看初中化学中三个常见的制氢公式,保证让你一学就会,听着就有趣!1. 从金属和酸反应制取氢气1.1 反应原理首先,我们来聊聊用金属和酸来制氢气的这招。
你知道吗?当金属遇到酸时,就像一对欢快的舞者,双方互相作用,瞬间就能冒出气体来。
最常见的就是锌和盐酸的反应,反应公式是:。
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 uparrow 。
这里的“↑”符号就表示氢气开始冒泡,就像气泡水那样,有趣吧?1.2 实验步骤在实验室里,咱们可以把锌片放入盐酸中,哇!一会儿就能看到气泡不停地往上冒,简直就像火山爆发一样。
实验过程中可得小心哦,酸性物质可不是好惹的,保护好自己,安全第一。
做完实验后,别忘了记录下反应的现象,这可是科学家的好习惯呢!2. 从水电解制取氢气2.1 反应原理说到制氢,水电解可是一绝。
只需要一块电极和一杯水,就能让水分子拆分,释放出氢气。
这个过程有点像魔术,原本安静的水一下子变得热闹起来。
反应的公式简单得很,给你们看看:。
2H2O → 2H2 uparrow + O2 uparrow 。
这里面,两分子的水被电流分解成了两分子的氢气和一分子的氧气,太神奇了!2.2 实验步骤要是你有电源,可以准备一个水电解装置。
把电极放进水里,接上电源,瞬间你就能看到气泡在电极附近不断产生,哇,简直是科技的魅力!当然,这种方法需要一些设备,但好玩程度绝对不亚于游乐场的过山车,给你一种在探索未知的感觉。
3. 从金属氢化物分解制取氢气3.1 反应原理接下来,我们要介绍的就是金属氢化物的分解反应了。
这也是一个很酷的方法,比如说用钠氢化物来制取氢气。
这个过程就像揭开秘密宝箱,里面藏着的宝藏就是氢气!反应公式是这样的:。
制取氢气的6种方法
制取氢气的6种方法
氢气制取的六种方法,具体如下:
1.水电解制氢
水电解制氢技术可靠,操作简单,维护方便,无污染,制氢纯度高。
随着水电工业和水电解制氢工艺设备的大力发展,如新隔膜、新电极的不断推出,单位体积的产气量将大大提高,其适用范围将大大提高。
特别是高温固定聚合物水电解工艺的开发应用,可能使制氢总效率达到提高更多。
2.热化学分解水制氢
采用热化学法在闭合循环中产生氢气,使水在一定的化学反应过程中在热的作用下分解。
热化学分解水在复杂的系统和多个中间反应中至少完成两个阶段。
3.光催化制氢
在光的作用下,当光催化剂存在时,水可以分解成氢和氧,所选光催化剂应在相当宽的光谱区域具有吸收光和光合再生的能力。
4.矿物燃料转化制氢
由各种矿物燃料、天然气、石油及其产品、煤制氢制成的过程非常相似。
基本过程为:碳氢化合物蒸汽转化——包括天然气、轻油等蒸汽转化;部分氧化法-原油、重油等液体的部分氧化;煤炭的转化。
5.氨分解制氢
在一定温度下,通过催化剂的氨气被分解为氮氢混合75%氢,25%氮,合成氨催化剂一般可用于催化剂。
分解后的高温混合气体通过冷却器、分离器和干燥器,每公斤液氨可生产混合气。
6.甲醇分解制氢
甲醇分解制氢装置是利用甲醇和水在催化剂上分解制氢的一种方法。
与其他制氢方法相比,具有投资成本低、运行成本低、反应条件温和等优点。
可用于化工、医药、轻工、建材、冶金等工业部门。
其缺点是甲醇价格不稳定。
氢气的制取方法
氢气的制取方法氢气是一种重要的化学物质,它在医学、农业、航空、军事等领域都有着广泛的应用。
氢气的大量使用,使得其制取方法成为一直受关注的话题。
主要有6种方法可以制取氢气,其中最常用的是改进的穆勒法。
改进的穆勒法是由德国化学家穆勒发明的,它把氢气从水中分离出来。
它的原理是把水加热到沸点,水的氢离子蒸发出来,然后冷却,把蒸发出来的氢气收集起来,即可获得氢气。
另外,也可以通过氢化反应来制取氢气。
氢化反应是把碳酸钠和盐酸、硫酸反应,使其产生氢气,通过密封容器收集氢气来得到氢气。
此外,还可以通过蒸馏分离、加热分解、气体换热及其它技术来制取氢气。
蒸馏分离是用氢气作为传热介质,把氢气混合物中的氢气分离出来。
加热分解是用电位力把氢气混合物中的氢气分离出来。
气体换热是把氢气混合物中的氢气与另一介质换热,使氢气混合物中的氢气以蒸汽的形态分离出来,收集蒸汽即可获得氢气。
此外,还可以通过固体吸附、膜分离以及电离等方法来制取氢气。
固体吸附方法是通过吸附剂吸附氢气混合物中的氢气,把吸附剂释放的氢气收集起来,即可得到氢气。
膜分离是将氢气混合物经过一定温度和压力下通过氯乙烯膜,把氢气膜表面的氢气分离出来,收集氢气即可获得氢气。
电离方法是用电流把氢气混合物中的氢气进行电离,把氢气分离出来,通过密封容器收集氢气,即可得到氢气。
以上就是氢气的制取方法,由于不同的制取方法有不同的特点,因此在选择氢气制取方法时,应根据实际情况进行合理选择,以确保制取的氢气质量达到要求。
总之,氢气的制取方法有许多种,如改进的穆勒法、氢化反应、蒸馏分离、加热分解、气体换热、固体吸附、膜分离和电离等方法。
在选择氢气制取方法时,要根据实际情况进行合理选择,以确保制取的氢气质量。
氢气制取的知识点总结
氢气制取的知识点总结氢气是一种常见的化学元素,化学符号为H,原子序数为1,是宇宙中含量最丰富的元素之一。
氢气在工业、能源和科学研究等领域具有重要应用价值,因此制取氢气的方法备受关注。
氢气的制取方法主要包括以下几种:水电解制氢、天然气重整制氢、甲醇蒸汽重整制氢、石油蒸汽重整制氢和干扰电解制氢。
下面对这些方法进行详细的介绍和分析。
水电解制氢是目前比较常用的制取氢气的方法之一。
水电解法即将水分解为氢气和氧气的方法。
水电解制氢的主要设备是电解槽,电解槽通常是由阳极、阴极和电解液组成。
通常电解液使用的是碱性或酸性的水溶液,如氢氧化钾、氢氧化钠或盐酸等。
在电解过程中,当通电后,水中的氢离子向阴极移动,氧离子向阳极移动,分别在阴极和阳极上发生还原反应和氧化反应,生成氢气和氧气。
水电解制氢的优点是原料易得、设备简单,但缺点是能耗较高。
天然气重整制氢是一种利用天然气制取氢气的方法。
该方法主要是通过对天然气进行蒸汽重整反应,将天然气中的甲烷与水蒸气进行反应,生成一氧化碳和氢气。
在重整反应中,甲烷与水蒸气在催化剂的作用下发生反应生成一氧化碳和氢气。
一氧化碳再通过水煤气变换反应生成二氧化碳和更多的氢气。
天然气重整制氢的优点是产氢效率高,但缺点是需要专门的催化剂和设备。
甲醇蒸汽重整制氢是一种利用甲醇制取氢气的方法,其反应原理与天然气重整制氢类似,也是通过蒸汽重整反应来制取氢气。
甲醇在催化剂的作用下与水蒸气发生反应生成一氧化碳和氢气。
然后一氧化碳再通过水煤气变换反应生成二氧化碳和更多的氢气。
甲醇蒸汽重整制氢的优点是原料易得、设备简单,但缺点是催化剂的选择和反应条件的控制较为严格。
石油蒸汽重整制氢是一种利用石油制取氢气的方法。
在炼油和化工生产中,常常需要制取大量的氢气。
石油经过裂化、重整和热解等反应,生成一氧化碳和氢气。
然后一氧化碳再通过水煤气变换反应生成二氧化碳和更多的氢气。
石油蒸汽重整制氢的优点是原料易得、设备简单,但缺点是对于原料的纯度要求较高。
实验室制取氢气反应方程式
实验室制取氢气反应方程式
制取氢气的常见方法是利用金属与酸反应。
其中,最常见的方法是利用盐酸和锌的反应。
反应方程式如下:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2。
在这个反应中,锌(Zn)与盐酸(HCl)发生反应,生成氯化锌(ZnCl2)和氢气(H2)。
氢气是一种无色、无味、无毒的气体,是化学性质最活泼的元素之一,因此在实验室制取氢气时,这个反应是非常常见的。
另外,还有一些其他方法可以制取氢气,比如利用铝和氢氧化钠的反应:
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2。
在这个反应中,铝(Al)与氢氧化钠(NaOH)和水(H2O)发生反应,生成水合铝酸钠(Na[Al(OH)4])和氢气(H2)。
这些反应方程式描述了实验室制取氢气的常见方法,但在实际操作中需要注意安全,避免氢气的泄漏和火灾危险。
氢气的制取的原理和方法
氢气的制取的原理和方法氢气是一种无色、无味、无毒的气体,它具有高能量密度和无污染的特点,被广泛应用于能源、燃料电池等领域。
制取氢气的原理主要有电解水、蒸汽重整和水煤气反应。
电解水是一种常见的制取氢气的方法,其原理是利用电解的方式将水分解为氢气和氧气。
通常情况下,将两个电极分别浸入水中,称为阳极和阴极。
通电后,阳极发生氧化反应,产生氧气离子;阴极发生还原反应,产生氢气离子。
氧气离子和氢气离子在电解液中移动到对方电极上,并发生还原和氧化反应,生成氢气和氧气。
整个过程符合电解水的化学方程式:2H2O→2H2 + O2。
蒸汽重整是一种先将碳氢化合物转化为一氧化碳和氢气的方法,再通过混合后的气体经过一系列的反应,得到纯净的氢气。
该方法主要应用于石油工业中,其中最常见的是利用天然气(甲烷)进行蒸汽重整。
首先,将天然气与水蒸汽混合,然后在高温和一定催化剂的作用下,发生重整反应,生成一氧化碳和氢气。
最后,通过一系列的反应和分离步骤,得到纯净的氢气。
水煤气反应是一种将固体煤转化为氢气和一氧化碳的方法。
该方法通常采用煤气化工艺,首先将煤进行气化,即在高温和一定压力下,煤与水蒸气反应,产生一氧化碳和氢气。
接着,通过一系列的反应和分离步骤,得到纯净的氢气。
这种方法可以利用煤的资源,但同时也会产生一氧化碳等污染物。
除了以上三种方法,还有其他制取氢气的技术,如太阳能光解水、生物法制氢等。
太阳能光解水是指利用太阳能直接将水分解为氢气和氧气,通过太阳能电池或光催化剂的作用,使水发生光解反应。
生物法制氢是利用微生物或酶类催化剂,将有机物转化为氢气的方法。
这些方法都在不同程度上实现了制取氢气的目标,但仍然需要进一步的研究和发展。
总的来说,制取氢气的原理和方法有多种,包括电解水、蒸汽重整、水煤气反应、太阳能光解水和生物法制氢等。
这些方法通过不同的化学反应和工艺步骤,成功地实现了氢气的制取,为氢能源的研究和应用提供了有效的途径。
随着科技的发展和能源需求的增加,制取氢气的技术也将得到进一步的改进和创新,为可持续发展和环境保护作出更大的贡献。
制氢的全部方法
制氢的全部方法制氢的全部方法一、电解水制氢多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。
阳极出氧气,阴极出氢气。
该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产%以上纯度的氢气。
这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。
像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。
二、水煤气法制氢用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热)。
净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。
有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。
像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。
三、由石油热裂的合成气和天然气制氢石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。
四、焦炉煤气冷冻制氢把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。
此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂)。
五、电解食盐水的副产氢在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。
像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。
六、酿造工业副产用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。
制取氢气的原理
制取氢气的原理
氢气的制取方法有很多种,以下列举其中几种常见方法:
1. 酸性电解水制取氢气:
将水加入电解池中,使它分解为氢气和氧气。
电解池中加入适量的硫酸或盐酸等酸性溶液,以增加电导率。
将两个电极分别连接到电源的正负极,通电后,在正极处生成氧气,在负极处生成氢气。
2. 碱性电解水制取氢气:
类似酸性电解水的方法,但电解池中使用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性溶液。
通电后,在负极处生成氢气,在正极处生成氢氧化物。
3. 金属与酸反应制取氢气:
将活泼金属(如锌)与酸(如盐酸)反应,产生相应的金属盐和氢气。
反应方程式为:Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2。
4. 碱金属与水反应制取氢气:
碱金属(如钠、钾)与水反应生成氢气和相应的碱式氢氧化物。
反应方程式为:2Na + 2H2O → 2NaOH + H2。
5. 热分解水制取氢气:
通过加热水分子,使其分解为氢气和氧气。
这种方法需要高温,通常使用电力或其他热源进行加热。
这些方法是制取氢气的主要方法,每种方法都有其适用的场景和条件。
选用哪种方法取决于实际需要及资源条件。
工业制氢方法
工业制氢方法
1. 蒸汽重整法:将含碳化合物(如天然气、石油、煤等)与高温水蒸汽反应,产生氢气和二氧化碳。
这种方法需要高温和催化剂的作用。
2. 电解水法:通过电解水分解水为氢气和氧气。
这种方法需要电能作为驱动力,并需要使用电解槽和电极。
3. 光解水法:利用太阳能将水分解成氢气和氧气。
这种方法利用太阳能的能量将水分解,一般使用光电池板来转换太阳能。
4. 生物法:一些微生物能够通过代谢作用产生氢气,例如光合细菌和厌氧细菌。
这种方法使用微生物催化剂来产生氢气。
5. 煤气化法:将煤炭或生物质等固体物质在高温下进行气化反应,产生氢气和一些其他气体。
这种方法使用煤气化反应炉和催化剂。
6. 燃料电池法:利用燃料电池将氢气和氧气反应产生电能,同时生成水。
这种方法将氢气作为燃料,通过氧气在燃料电池中的电化学反应产生电能。
以上是一些常用的工业制氢方法,具体选择哪种方法要根据实际情况和需求来决定。
制取氢气排气法
制取氢气排气法
制取氢气的排气法主要包括以下几种方法:
1. 电解水法:将水加热至沸点后,将两根金属电极分别插入水中,然后通过电源提供的电流,使水中的氢离子(H+)在负极发生还原反应释放出氢气。
2. 酸碱反应法:将金属与酸反应,产生氢气。
常用的反应体系包括锌与酸反应生成氢气,或铝与碱性溶液反应生成氢气。
3. 金属粉末反应法:将金属粉末与水蒸气反应,产生氢气。
常用的反应体系包括铝粉与水蒸气反应生成氢气。
4. 碱金属与水反应法:将碱金属(如钠、钾等)与水反应,产生氢气。
这种方法不仅能制取氢气,同时也会产生碱性溶液。
需要注意的是,在进行这些实验时,应当注意安全防护,避免产生氢气泄漏或爆炸等危险情况的发生。
制取氢气化学方程式
制取氢气化学方程式
制取氢气的化学方程式可以通过以下反应来描述:
1. 金属与酸反应:
2M + nHSO → 2M + nSO + nH↑
其中,M代表金属元素,n代表与金属元素配位的酸分子数。
这个反应通常使用硫酸作为酸源,金属可以是锌、铁、铝等。
2. 金属与水反应:
2M + 2HO → 2M + 2OH + H↑
这个反应也被称为金属的水解反应。
金属与水的反应既可以使用纯水,也可以使用稀酸性的溶液。
3. 碱金属与水反应:
2M + 2HO → 2M + 2OH + H↑
这里的M代表碱金属,如钠、钾等。
碱金属与水反应会产生氢气和碱溶液。
4. 碱金属与酸反应:
2M + nHCl → 2M + nCl + nH↑
碱金属与盐酸的反应也会生成氢气。
以上反应中,氢气(H)作为产物出现,生成的氢气可以通过适当的收集方法收集起来。
氢气是一种非常重要的工业原料,广泛应用于氢气焊接、氢气燃料电池等领域。
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氢气的发 现
早在16世纪,瑞士的著名医生帕 拉塞尔斯曾描述过,把铁屑投到醋酸 时,有一种气体像旋风一样腾空而起, 具有可燃性。但当时对这种无色无味 的气体了解很少,就把它叫做“可燃 的空气”。
卡文迪许
(1731—1810)
1766年,英国化学家卡 文迪许也用类似的方法制 得了这种气体,并且用排 水法收集了它。确认所谓 “可燃的空气”与空气不 同。依据有两条:一是这 种气体比空气轻,密度只 有空气密度的14.38分之一。 另一个事实是它在空气中 燃烧生成水。
通电
通电
H2 + O2
2、电解饱和食盐水法 NaOH + Cl2 + H2
高温
3、水煤气转化法 C + H2O
CO + H2
4、天然气高温裂解法 高温 CH4 C + H2
水电解制氢设备
自动化电解制氢直 流电源装置
电解食盐水的实验室装置
水煤气转化法
将水蒸气通 过炽热的焦 炭层制得水 煤气(H2、 CO混合气体)
启普 (1808—1864) 是荷兰人,是 一位稍通化学 的药物商人。 他在前人工作 基础上设计出 这种实验室用 的气体发生器, 一直沿用到今 天,基本上没 有改型。
启普发生器
实验步骤:
1、连接仪器,检查气密性 2、装固体药品
3、加酸
4、固定在铁架台上 5、收集,倒置桌面
工业制法
1、水电解法 H2O NaCl + H2O
天然气制氢
• 制取氢气的新方法
日本成功地将厌氧性细菌与加水粉碎 的剩菜、鱼骨等生活垃圾混合在一起, 在37度下获得了氢气。
中国用稻 草等生物 质原料制 氢气
用绿藻在无氧条件下 产生氢气
从植物身上取出 叶绿体,使之成 为“生产氢气的 工厂”。英国和 俄罗斯科学家用 1g叶绿体在一小 时内生产出了1 升氢气。
10多年以后,法国化学家 拉瓦锡做了重复的实验, 也证实了所谓的“可燃性 空气”根本不是空气,而 是一种新物质。1787年, 氢气最终由拉瓦锡正式命 名,意思是“成水元素” (Hydrogenium)。中文的氢字取 “轻”的右边偏旁把它放在“气” 字里面构成,意思是很轻的气体。
药品的选择
影响因素: • 价格 • 反应速率
反应剧烈,速率 100g/43.2 元 快,产生气体
反应速度适中, 100g/4.00元 产生气体 反应缓慢, 产生气体 不产生氢气
100g/1.00元
解释
金属的活动性不同
Mg
Zn
Fe (H) Cu
活动性减弱
活动性增强
Zn Zn Fe Fe
+ H2SO4
+ HCl + H2SO4 + HCl
ZnSO4 + H2 ZnCl2 + H2 FeSO4 + H2 FeCl2 + H2 MgSO4 + H2 MgCl2 + H2 化合物 单质
绿色氢能源时代即将会来临
1、指出图中仪器名称
2、改正图中的错误
3、怎样往大试管中装 锌粒 4、总结出实验室制取 氢气时的注意事项
注意事项:
1、盛放药品前,要检查装置的气密性
2、发生装置的导气管不能伸入过长
3、用排空气法收集气体时,导气管伸入止 接近试管底部 4、装置中用长颈漏斗时,漏斗末端一定要 插入液ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ下 5、充满氢气的容器应盖好玻璃片向下放置
Mg + H2SO4 Mg + HCl 单质 化合物
置换反应:
由一种单质跟一种化合物起 反应,生成另一种单质和另 一种化合物的反应。
回顾实验室制取氧气
讨论:
能否用过氧化氢溶液与二氧化锰混合 制氧气装置来制取氢气呢?
思考:1.该装置的优缺点。
2.如何不打开瓶塞就能加酸? 3.如何控制反应的随时反生和随时停止?