氢气制作方法视频(氢气的制作方法和原料)
日期:2022-12-01 00:00
简易氢气怎么制作方法
实验室制取
①反应原理:利用金属活动性比氢强的金属单质与酸反应,置换出氢元素。
用锌与稀硫酸反应:
制取氢气的简易方法
1、这里最好不用盐酸,是因为该反应放热,盐酸会挥发出氯化氢气体,使制得的气体含有氯化氢杂质。Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
2、钾、钙、钠等金属与稀酸反应时,会优先置换出水中的氢并生成相应的碱,且反应过于剧烈
3、选取的金属应与酸反应速率适中,产生气泡均匀
4、不能使用硝酸或浓硫酸,因为这两种酸具有强氧化性,反应将会生成NO2或SO2
氢气的实验室制取
用铝和氢氧化钠溶液反应制取:
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
注:市场上零压氢气机就是根据铝和氢氧化钠反应制氢充球。因为是开放性,是一边放料一边充球,所以机内是无气压的,安全系数较高。
电解水实验
电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中, 然后接上电源,使电流通过液 体。化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极),阴离子移到带正电的电极(阳极),化合物分为二极。
H2O=H++OH-
H++e-=H
2H=H2
OH--e-=OH
2OH=H2O2
2H2O2=2H2O+O2
总的化学方程式是:2H2O=通电=2H2↑+O2↑
1.排水集气法(用于收集难溶于水的气体)
优点:可以收集到较纯净的气体 缺点:收集到的气体较湿润
2.向下排空气法(用于收集密度比空气小,不与空气中成分反应的气体),
优点:过程简洁 缺点:收集到的气体不纯
工业制作法
①水煤气法(主要成分CO和H2,C+H2O==高温==CO+H2)
②电解水的方法制氢气(2H2O==通电==O2↑+2H2↑)
③电解饱和食盐水(2NaCl+2H2O==通电==2NaOH+H2↑+Cl2↑)可以充的气体还有氦气,氮气,甲烷等原子量小于29(空气的平均分子量)的气体氢气最简单的制作方法是稀酸+活泼金属 例如锌,铁,钠等工业上还有用电解水,分解甲烷等方法制作氢气但氢气做的气球是很危险的,氢气的爆炸极限很低,做成的气球遇热很容易爆炸,所以一般是用氦气做气球的填充气,大型的气球有用热空气的,因为那比一般空气的密度低要是还有什么疑问可以给我留言,希望我的答案能被选上.呵呵
怎样制作氢气?
家里的条件
打开旺旺大礼包,拿出里面的干燥剂,石灰,放在2L的空的可乐瓶里,多放几袋
搅拌,再取出几个一毛硬币放入,多放几个
等待几分钟,(等氧化膜溶解)
马上那反应就强了人工生产氢气,最为众所周知的方法莫过于电解水制氢。但是这种传统的方法并不经济,生产相当于一升汽油热量的氢气,至少需要消耗45度电能,况且人类电能本来已经非常缺乏。生产清洁的氢能源,关键在于能够寻找到一种没有污染耗能少的方法,从含氢最丰富的资源——水中提取出氢分子来。金属na放到水里电解水,或者用盐酸和铁反应Al粉 发生的反应是2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑人工生产氢气,最为众所周知的方法莫过于电解水制氢。但是这种传统的方法并不经济,生产相当于一升汽油热量的氢气,至少需要消耗45度电能,况且人类电能本来已经非常缺乏。生产清洁的氢能源,关键在于能够寻找到一种没有污染耗能少的方法,从含氢最丰富的资源——水中提取出氢分子来。
在过去几十年里,研究人员都在寻找一些独特的催化剂,利用太阳的能量将氢气从水中提取出来。那些催化剂首先吸取太阳中的光子能量,然后利用这些能量加快水分子中氢原子和氧原子的裂解速度,而这两种原子反过来组成水分子的速度仍然很慢,所以最终有氢气和氧气从水中冒出来。这样的催化剂通常都是由一些无机物半导体材料制备而来的,譬如用在计算机芯片里面的硅元素。但是半导体催化剂的工作效率非常低,消耗的能量还是太多,根本不能进入真正的生产和生活领域。
现在,研究者们正在努力寻找一些能够更有效地吸取太阳能量的催化剂,使它们在原子间传送电子的能力更强大、速度更快。现在,这样的催化剂已经找到,不过它已经不是半导体类的无机物了,而是一种超级生物大分子,或者说巨型分子复合体。这种巨型分子复合体主要由两部分构成——分别称为分子的两种亚基,一部分负责从太阳光中吸收光子能量,另一部分负责获取自由电子。
以这种超级分子复合体为核心,可以组成一种利用日光能量将氢原子从水中提取出来的特殊装置。这种廉价高效的方法,可以获得大量的氢气用于驱动汽车、飞机、火车等,也可以用它们与空气中的氧气燃烧后生产清洁的水和能量,当然也可以用来制造燃料电池生产电能。
可以神奇组合的巨型分子
早在数年以前,科学家们就发现,含有金属元素钌的生物大分子对阳光的吸收效率非常高,并能够产生足够的能量将氧化态的氢元素还原成氢气产物。这个具体的化学过程就是:这种含有钌的大分子每次“吃饱”了光子以后,可以产生两个以上的电子,这些电子的能量将水分子裂解开来,就形成了单独的氢分子和氧原子。
最近科学家们创造的这种巨型分子由铑、钌、氯、碳、氮、氢等六种元素组成。这个巨型分子形状像一个长形的魔棒,它的两头是两个含有金属钌的亚基,用来捕捉太阳光子能量,产生自由电子;中心是含有金属铑的亚基,用来将钌亚基传来的能量(自由电子)裂解水分子间的化学键,从而分离出氢气;当然还有一个很重要的部分,那就是在这两个部位之间,有两个把它们联系起来的亚基,进行电子传输。这些亚基拆开以后可以独自完成自己的功能,当和其它的亚基组合起来后又可以完成新的更复杂的任务,这就像一些通用机械零件,通过不同的组装可以形成不同的机器,具有不同的功能,能完成不同的任务。
为了完成对这种神奇大分子的设计、制备以及使这种分子利用光能收集电子进入实用阶段,研究者们花费了整整十年的时间。现在,由于已经充分理解了这种巨型分子各部件的原理,要设计一套从水中抽取氢原子的系统不再是难事了。目前,研究者们仍然在继续调整这个巨型分子的计方案,使它的生产效率更高,使用过程更稳定。
这套巨型分子系统还可以通过安装具有新的功能的亚基,增加新的功能,从被裂解水分子中获取余下的部分——氧。除了裂解水以外,科学家们还相信,利用太阳能和这种巨型分子的设计思想,一些经济有效、功能多变的化学反应将出现在日常生活中,让人们能自己制造他们想要的化学产品。 想做气球用那么用实验室化学方法生产成本就很高了.不如买一瓶. 而且氢气非常不安全.如果要用在气球里面建议用氦.这个当然就更不能生产了,只能买. 实验室大量生产氢气主要是用启普发生器.用锌和稀盐酸. Zn+2HCl==ZnCl2+H2.Zn+HCl=ZnCl+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
等水分解,就是太耗电了电解水,或锌与稀盐酸。家里制作氢气最实用的方法是 用稀硫酸和铝反应 稀硫酸很容易买到 铝用废弃的铝制品就可以了
反应方程式3H2SO4+2AL=AL2(SO4)3+3H2分实验室还是工业制法
实验室用锌和稀硫酸
工业用电解水家里可以用电池皮,不是铁皮的那种电池,是锌
酸可以用自己买,或者危险点用家用的洗洁用品自制,最好不要。在一个铁罐中,用氢氧化钠和铝反应,生成氢气,但是没有任何安全措施,加入的氢氧化钠和金属铝的量全凭经验,如果超压也不能泄放,引发人身伤害屡见不鲜。
土法制氢是极其危险的,就是玩氢气球也没有少出事故,远离这种危险。
、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99.7%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(99.99%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。
七、铁与水蒸气反应制氢 我用化学式表示吧
CO+H2O=CO2+H2
C+H2O=CO+H2
Zn+HCl=ZnCl+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
2H2O=2H2↑+O2↑(条件通电)
当然你也可以超高问加热水至1000度(高压,密闭),水会分解成氢和氧的。如果在家里自己弄得话 用盐酸和铝片 盐酸在油漆有的卖 他问你用来干什么的话就说用来洗地板 铝片就用可乐铝罐 不过上面的保护层要刮下才能与盐酸反应 氢气并不是很危险 在玻璃瓶里面点燃爆炸也不会出事 (玻璃瓶是厚的玻璃瓶)很好玩的 家里有金属锌吧,再去买点盐酸就行啦。如果家中有金属锌的话,只要把锌倒在浓缩过的醋上,即可产生氢气.用醋酸和铁反应
电解水太复杂,也不是很安全,最好是拿希盐酸跟锌反应,又简单又快捷,也很安全!我建议你 用这个收集氢气最简单的制作方法是稀酸+活泼金属 例如锌,铁,钠等
工业上还有用电解水,分解甲烷等方法制作氢气
但氢气做的气球是很危险的,氢气的爆炸极限很低,做成的气球遇热很容易爆炸,所以一般是用氦气做气球的填充气,大型的气球有用热空气的,因为那比一般空气的密度低
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