氢气是怎么合成的

东方卫视 2024-05-30 05:17:28
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1. 实验室制法: 1) 化学法: 实验室快速制取少量氢气可用无机酸或其他活泼金属如锡、铁等反应。用金属锌与酸作用,由于试剂不纯会使氢气含有so2、h2s、co2、ph3和ash3等杂质,因而需经过纯化才能得到纯净的氢气。 2) 电解法: 高纯度的氢气是用电解法制备的,用电解水的方法制氢气,常用的是电解稀h2so4溶液或稀naoh溶液,但此法生产的氢气过于昂贵。在电解饱和nacl水溶液制备naoh的工业生产中,h2是副产品。 阴极: 2h2o + 2e-= h2↑ + 2oh- 阳极: 4oh- =o2↑ + 2h2o + 4e-2. 工业制备: (a) 用碳来还原水蒸气制取氧气,即:h2o(g) + c(s)=h2(g) + co(g) 水煤气可以用做工业燃料,此时h2与co不必分离,为了制备h2,必须分离co。具体分离方法是: 用氧化铁fe2o3为催化剂,将水煤气与水蒸气一起通过红热的fe2o3,co就会转变成co2,然后在2×106pa下用水洗涤co2和h2的混合气体,使co2溶于水而分离出h2。 co + h2 + h2o =co2 + 2h2↑ 用煤来制取氢的方法,成本过于昂贵。 (b) 在美国和其他天然气丰富的**里,采用烃类裂解的方法制取氢。ch4=c + 2h2↑ 其他烃类,如石脑油和柴油也可以用作制氢原料。 (c) 水蒸气转换法制取氢得到水煤气,但必须分离出co,方法繁琐,不如用烃类直接裂解的方法。ch4(g) + h2o(g)=co(g) + 3h2(g) (d) 在石油化学工业中,由烷烃制取烯烃反应的副产物即氢气。可直接用于合成氨或石油的精细加工等生产中。 c2h6 ch2=ch2 + h2↑ (e) 盐型氢化物与水反应也可以制取氢气: cah2 + 2h2o =ca(oh)2 + 2h2↑ nah + h2o =naoh + h2↑ (f) 也可以利用硅的两性性质,令其与碱反应制备氢气: si + 2naoh + h2o =na2sio3 + 2h2↑ si + ca(oh)2 + 2naoh= na2sio2 + ** + 2h2↑ </table> 20210311
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