怎样制取氢气

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

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↑）

原始制作法

原始氢气是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氢气，大部分分布在宇宙空间内和大的星球中，是恒星的核燃料，是组成宇宙中各种元素及物质的初始物质。地球上没有原始氢气因为地球的引力束缚不了它。只有它的化合物。

人造氢气生产方法

可分为以下几种⒈ 工业氢气生产方法：

启普发生器制氢气

⑴由煤和水生产氢气（生产设备煤气发生设备，变压吸附设备）

将水蒸气通过炽热的炭层：C+H2O(g)=高温=CO+H2（水煤气），再低温分离

⑵由裂化石油气生产（生产设备裂化设备，变压吸附设备，脱碳设备）

CH4=高温催化剂=C+2H2

⑶电解水生产（生产设备电解槽设备）

⑷工业废气。

⒉民用氢气生产方法：

⑴氨分解（生产设备汽化炉，分解炉，变压吸附设备）

⑵由活泼金属与酸（生产设备不锈钢或玻璃容器设备）

(3)强碱与铝或硅（生产设备充氢气球机设备）一般生产氢气球都用此方法。

Si+2NaOH+H2O=加热=Na2SiO3+2H2↑

(4)甲醇裂解（生产设备导热油炉，甲醇汽化裂解设备，变压吸附装置）一般用氢气量较大化工厂均用此方法。

CH3OH=高温催化=2H2↑+CO↑，低温分离

⒊试验室氢气生产方法：

硫酸与锌粒（生产设备：启普发生器）

4.其他

(1)由重水电解。

(2)由液氢低温精镏。

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==通电==2NaOH+Cl2↑+H2↑

二、水煤气法制氢 气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。

半导体气体传感器是利用半导体气敏元件作为敏感元件的气体传感器，是最常见的气体传感器，广泛应用于家庭和工厂的可燃气体泄露检测装置，适用于甲烷、液化气、氢气等的检测。

按照半导体变化的物理性质，又可分为电阻型和非电阻型两种。电阻型半导体气体传感器是利用半导体接触气体时其阻值的改变来检测气体的成分或浓度。

而非电阻型半导体气体传感器则是根据对气体的吸附和反应，使半导体的某些特性发生变化对气体进行直接或间接检测。

扩展资料：

半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件电阻值发生变化而制成的。

当半导体器件被加热到稳定状态，在气体接触半导体表面而被吸附时，被吸附的分子首先在物体表面自由扩散，失去运动能量，一部分分子被蒸发掉。

另一部分残留分子产生热分解吸附在物体表面。当半导体的功函数小于吸附分子的亲和力，则吸附分子将从器件夺走电子而变成负离子吸附，半导体表面呈现电荷层。

参考资料来源：百度百科-半导体气体传感器