如何制作氢气?
在家里自己制作氢气,可以充气氢气球之类的,可以使用食醋和活泼金属反应的方式
活泼金属,可以使用锌,废电池的外片外皮就是锌做的,可以将电池外壳分离下来,放入食醋之中,冒出的气泡就是氢气了。
注意不要用铝和铁进行反应,因为这两种金属在空气中表面很容易氧化成它们的氧化物,是不能制作出氢气的,而如果你切掉表面,这两种金属就会迅速氧化,是得不到纯金属进行置换反应的。
实验装置和收集装置可以使用塑料瓶,橡胶管,水盆等等,巧妙地物尽其用就好。
氢气,常温常压下,是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量最小的物质,主要用作还原剂。氢气 (H2) 最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪许发现氢元素,氢气燃烧生成水(2H₂+O₂点燃=2H₂O),拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为hydrogenium(生成水的物质之意,hydro是水,gen是生成,ium是元素通用后缀)。19 世纪50年代英国医生合信(B.Hobson)编写《博物新编》(1855 年)时,把hydrogen翻译为轻气,意为最轻气体。
如何自制氢气?
首先:氢气能够燃烧,不纯净的氢气点燃发生爆炸,因此不建议个人制作!!
其次:家庭制备氢气的方法
一、原理
火碱溶液与铝起反应,生成偏铝酸盐和氢气。也可以用石灰水(即氢氧化钙水溶液)和纯碱(碳酸钠)起反应,再利用其生成物中的火碱与铝发生化学反应而产生氢气。
二、原料
火碱,化学名称氢氧化钠,系工业用火碱,化工商店有售;铝,废旧的铝制品、易拉罐都可以,到废品收购站购买;清水,饮用的井水或自来水。
产气机,实际上是一个反应器,可购买,亦可自制:取一个废弃的液化气罐,在上面开一个半径5厘米的孔口,作为进料口,然后用取下的铁块做一个密封性较强的盖子即成。
四、操作
1.火碱、清水以4∶15的质量比配成火碱溶液,注入产气机,再放进3份质量的铝(以纯铝计算),盖好盖子。
2.打开阀门,就可以给气球充气了。当然,气球也可以用更好玩的气膜来替代。充满、系紧即可。
五、注意事项
1.一次性配火碱不宜超过500克。
2.如火碱不慎溅在身上,立即用清水反复冲洗。
氢气制作方法
制取方法
实验室制法
1.用锌与稀硫酸反应
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
注意:这里不用盐酸是因为盐酸反应会挥发出氯化氢气体,制得的气体含有氯化氢杂质。
2.用铝和氢氧化钠反应制取
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
3.金属氢化物和水反应
NaH+H₂O=NaOH+H₂↑
工业制法
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。利用电解饱和食盐水产生氢气
如2NaCl+2H₂O=电解=2NaOH+Cl₂↑+H₂↑
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,在中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。
利用电解饱和食盐水产生氢气
如2NaCl+2H₂O=电解=2NaOH+Cl₂↑+H₂↑
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
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰
其他
工业上用水和红热的碳反应
C+H₂O=高温=CO+H₂
用铝和氢氧化钠反应制取
2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al(OH)₄]+3H₂↑
制取氢气的新方法
1.用氧化亚铜作催化剂并用紫外线照射从水中制取氢气。
2.用新型的钼的化合物做催化剂从水中制取氢气。
3.用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解的方法。
4.陶瓷跟水反应制取氢气。
5.生物质快速裂解油制取氢气。
6.从微生物中提取的酶制氢气。
7.用细菌制取氢气。
8.用绿藻生产氢气。
9.有机废水发酵法生物制氢气。
10.利用太阳能从生物质和水中制取氢气。
利用太阳能从生物质和水中制取氢气是最佳的制取氢气的方法。理由是太阳能能量巨大、取之不尽、用之不竭、而且清洁、无污染、不需要开采、运输。怎样制取氢气的成本就大大降低。
11.用二氧化钛作催化剂,在激光的照射下,让水分解成氢气和氧气.
12.硼和水在高温下反应制取氢气,化学方程式为2B+6H₂O=高温=2B(OH)₃+3H₂↑
氢气怎样制盐酸
氢气和氯气燃烧,产生氯化氢气体,再用水溶解,因为氯化氢气体是极易溶于水的气体,所以就可以得到盐酸,或者还可以用稀盐酸吸收生成的气体,希望对你有帮助!
氢气怎么制作,什么方法最简单
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
注意:
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↑
收集
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↑)