高纯氢气,江苏科米克(在线咨询),氢气
水的合成否定了水是元素的错误观念,在古希腊:恩培多克勒提出,宇宙间只存在火、气、水、土四种元素,它们组成万物。从那时起直到18世纪70年代,人们一直认为水是一种元素。1781年,普利斯特里将氢气和空气放在闭口玻璃瓶中,用电火花引爆,高纯氢气,发现瓶的内壁有露珠出现。同年卡文迪许也用不同比例的氢气与空气的混合物反复进行这项实验,确认这种露滴是纯净的水,表明氢是水的一种成分。这时氧气业已发现,卡文迪许又用纯氧代替空气进行试验,不仅证明氢和氧化合成水,而且确认大约2份体积的氢与1份体积的氧恰好化合成水(发表于1784年)。这些实验结果本已毫无异议地证明了水是氢和氧的化合物,氢气,而不是一种元素,但卡文迪许却和普利斯特里一样,氢气99.9,仍坚持认为水是一种元素,氢气99.99,氧是失去燃素的水,氢则是含有过多燃素的水。他用下式表示“易燃空气”(氢)的燃烧:
(水+燃素)+ (水-燃素)—→水
易燃空气(氢) 失燃素空气(氧)
1782年,拉瓦锡重复了他们的实验,并用红热的枪筒分解了水蒸汽,明确提出正确的结论:水不是元素而是氢和氧的化合物,纠正了两千多年来把水当做元素的错误概念。1787年,他把过去称作“易燃空气”的这种气体命名为“Hydrogen”(氢),意思是“产生水的”,并确认它是一种元素。
工业制法
水煤气法:C(s)+ H?O(g)= CO(g)+ H?(g)【高温】
CO(g)+H?O(g)=催化剂=CO?(g)+H?(g)
除此之外,还有电解法、烃裂解法、烃蒸气转化法等。实验室制法锌与稀硫酸反应(中学课本标准实验室制法)
Zn+H?SO?=ZnSO?+H?↑
若用盐酸,制得的氢气中可能会混有氯化氢气体(HCl),因为稀盐酸也有一定的挥发性。
金属若用铁或镁,反应速率会影响实验观察效果。
其他制法
2Al + 3H?SO?=Al?(SO?)?+ H?↑
Fe+2HCl=FeCl?+H?↑
Fe+H?SO?=FeSO?+H?↑
Mg+2HCl=MgCl?+H?↑
Mg+H?SO?=MgSO?+H?↑
Zn+2HCl=ZnCl?+H?↑
Zn+H?SO? = ZnSO?+H?↑
2Al+6HCl=2AlCl?+3H?↑
2Al+2NaOH+2H?O=2NaAlO?+3H?↑(注:NaAlO?为简化形式,实际存在的是四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)?])
2H?O=通直流电=2H?↑+O?↑
6CH?COOH+2Al=2Al(CH?COO)?+3H?↑ 铝与乙酸反应生成氢气[2]
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
①可燃性发热量为液化石油气的两倍半。在空气中极限为4.1~75.0%(体积)。在空气中燃烧时有浅蓝色火焰,生成物只有水。②常温下不活泼,但在高温下是高度活泼的。加热时能与多种物质反应,如与活泼非金属生成气态氢化物;与碱金属、钙、铁生成固态氢化物。
③还原性在加热的条件下,氢气可以从许多金属氧化物中还原出金属单质,自身氧化成水,这就是氢气的还原性。所得到的金属纯度很高。
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