首先准备仪器:电源,两个石墨电极,导线,蒸馏水(里面加点硫酸钠更好,提高导电能力),两个试管(或集气瓶)
通电后,用收装置收集气体,与电源正极相连,收集气体气积少些的是氧气。
通电后,用收装置收集气体,与电源负极相连,收集气体多些的是氢气。
注意:氧气是可以导火的,收集的时候注意安全,远离火源!
水电解不变的微粒是氢原子和氧原子。
在通电的条件下,构成水的分子分解成氢原子和氧原子,然后每两个氢原子重新组合成氢分子,每两个氧原子重新组合成氧分子。而在这一过程中原子是没有变化的,因此在化学变化中原子是最小的微粒。
水在直流电的作用下,能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时,他们即化合成水。这两个实验都说明水是由氢、氧两种元素组成的,从实验结果还可以知道它们的体积比为2∶1。
注意事项:
电解水时所用的电压和酸溶液的浓度对释出气体的速度很有关系。采用18~24伏电压和硫酸浓度为1∶6~1∶8时,两极上产生气体的速度较快,气泡大,只需4~5分钟即可积聚一定量的气体,看到明显的体积比。
阳极处所生成的过氧化氢在酸性溶液里比较稳定,不易分解出氧,所以氧气的体积就偏低了。氧气和氢气在水中溶解度的不同是次要的。
合成水时的量气管必须紧紧地固定在铁架台上,最好在玻璃水槽底垫一层塑料片。
2H2O=O2↑+2H2↑
因为H+是阳离子,所以被负极吸引
O2-是阴离子,被正极吸引
生成氢气和氧气
[原理]
电解水就是通电使水分解成氢气与氧气的实验,为了增加水的导电性一般使用氢氧化钠或硫酸溶液,简单分述如下。
(一)以氢氧化钠溶液为电解液
当电流通过时溶液中的H+和Na+离子都移向阴极,但因为Na+离子获得电子的倾向小,故在阴极上析出的是氢气而不是钠。在阳极上,OH-离子放电析出氧气。
水在直流电的作用下分解:2H2O==通电== 2H2↑+ O2↑
水(H2O)被直流电电解生成氢气和氧气的过程被称为电解水。电流通过水(H2O)时,在阴极通过还原水形成氢气(H2),在阳极则通过氧化水形成氧气(O2)。氢气生成量大约是氧气的两倍。电解水是取代蒸汽重整制氢的下一代制备氢燃料方法。
Na:电解熔融的NaCl:2NaCl=2Na+Cl₂↑
Mg:电解熔融的MgCl₂:MgCl₂=Mg+Cl₂↑
Al:电解Al₂O₃:2Al₂O₃=4Al+3O₂↑
电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在高温下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。
扩展资料:
镁的化学性质:
具有比较强的还原性,能与沸水反应放出氢气,燃烧时能产生眩目的白光,镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用,也不受苛性碱侵蚀,但极易溶解于有机和无机酸中,镁能直接与氮、硫和卤素等化合,包括烃、醛、胺、脂和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微地或者根本不起作用。
但和卤代烃在无水的条件下反应却较为剧烈镁能和二氧化碳发生燃烧反应,因此镁燃烧不能用二氧化碳灭火器灭火。镁由于能和N₂和O₂反应,所以镁在空气中燃烧时,剧烈燃烧发出耀眼白光,放热,生成白色固体。
在食醋中的变化为快速冒出气泡,浮在醋液面上,逐渐消失。一些烟花和照明弹里都含有镁粉,就是利用了镁在空气中燃烧能发出耀眼的白光的性质。镁元素在化学反应中的化合价通常为+2价。
电解原理:
电解质中的离子常处于无秩序的运动中,通直流电后,离子作定向运动。阳离子向阴极移动,在阴极得到电子,被还原;阴离子向阳极移动,在阳极失去电子,被氧化。在水电解过程中,OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出。
H在阴极得到电子,被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气,即为水电解过程的产品。电解时,在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池,其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。
参考资料来源:百度百科-铝
参考资料来源:百度百科-镁
参考资料来源:百度百科-钠
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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。
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6686体育app苹果下载
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6686体育
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6686体育。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
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰
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