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    有許多種方法可以把氫從它的化合物中，特別是從酸、職和水中釋放出來。在實驗室中需要少量的氫時，往往是從酸來產(chǎn)生的需要大量的氫時通常用水作為原料，因為水很豐富而又便宜。

    1.由酸產(chǎn)生氫氣  在實驗室中用活潑金屬同酸反應(yīng)可以方便地制備氫氣。鋅和鐵是是最常用來同稀鹽酸或硫酸溶液反應(yīng)的金屬。

Zn＋2H＋＋（2C1-）→[Zn2＋＋（2C1－）氯化鋅]＋H2↑        (1)

Zn＋2H＋＋SO24→[Zn2＋＋（SO24－）硫酸鋅]＋H2↑           (2)

Fe＋2H＋＋（2C1－）→[Fe2＋＋（2C1－）氯化鐵（Ⅱ）]＋H2↑  (3)

              Fe＋2H＋＋（SO24－）→[Fe2＋＋（SO24－）硫酸鐵（Ⅱ）]＋H2↑ (4)

‍2A1＋6H＋＋（3S024－）→[2A13＋＋（3S024－）硫酸鋁]＋3H2↑  （5）‍

在實驗室制備氫時利用如圖9－1所示的裝置。酸溶液由漏斗管加到金屬上去，氫氣則用下方排水法收集。稀酸水溶液中的氫離子同活潑金屬發(fā)生了反應(yīng)，陰離子則并不參加反應(yīng)。不過在反應(yīng)完成后把溶液蒸發(fā)至干涸時，得到一種由酸的陰離子和金屬離子所組成的晶狀鹽。由方程式（1）－（5）所描1．漏斗管?．氫8．金屬述的反應(yīng)中，這些鹽依次是氯化鋅、硫生酸、5．水酸鋅、氯化鐵（Ⅱ）硫酸鐵（）和硫酸鋁。圖9－1實驗室制備氫的裝置。

    2.水的電解  已經(jīng)敘述過用直流電把水分解為它的組成元素。含有少量電解質(zhì)的水被電解時在陰極上放出氫氣。

2H2O＋電能→2H2↑十＋O2↑

    3.電解氯化鈉溶液  電解濃食鹽水溶液時氫同氫氧化鈉和氯一起生成：

（2Na+）＋2C1-＋2H2O＋電能→

（2Na+）＋20H-＋C12↑＋H2↑

    這也是一種工業(yè)生產(chǎn)NaOH（苛性鈉）和氯的方法；氫則是一種副產(chǎn)物（22．4節(jié)）。如果所用的鹽溶液不夠濃，則因前段討論過的反應(yīng)在陽極上放出氧。這個事實指出了電解過程的一個重要方面電解質(zhì)的濃度對生成產(chǎn)物是一個決定性因素。

    4.某些金屬和非金屬對水的作用  在室溫下極活潑的金屬如鈉、鉀和鈣能從水中迅速置換氫。

2Na＋2HOH→2Na＋＋20H－＋H2↑

2K+2HOH→2k++2OH-+H2↑

Ca＋2HOH→Ca2++20H-＋H2↑

    一小塊鈉或鉀同水反應(yīng)能產(chǎn)生足夠的熱使所生成的氫引燃。把大塊的這兩種金屬同水接觸是危險的，因為可以弓引起爆炸。有時用鉛和鈉的合金或汞和和鈉的合金來制備少量的氫氣，因為隨便哪一種合金同水的反應(yīng)都不象純鈉同水的反應(yīng)那么劇烈。

    其他不太活潑的金屬將在較高溫度下從水中置換氫。鎂只是緩慢地同沸水反應(yīng)，但用水蒸氣通過鎂或赤熱的鐵時，則迅速地放出氫（圖9－2）。

Mg+H2O→H2+MGO(氧化鎂)

3FE+4H2O→4H2+Fe3o4[氧化鐵（Ⅱ）]

應(yīng)當注意在上面的方程式所述的反應(yīng)中水分子中的全部氫都被金屬所置換，而活潑金屬鈉和鉀僅置換了水中一半的氫。

    有些在工業(yè)上使用的氫是用鐵同水蒸氣的反應(yīng)產(chǎn)生的當一定量的鐵在該反應(yīng)中已大部分轉(zhuǎn)化成Fe3O4之后，使一氧化磯

CO通過加熱的氧化鐵將鐵再生。

Fe2O4+4CO→3FE+4C02

通過交替使用水蒸氣和一氧化碳，鐵能夠反復(fù)不斷地使用。

    碳為非金屬，能在白熱溫度下（1500－1600°O）同水蒸氣發(fā)生吸熱反應(yīng)，生成一氧化碳和氫的混合物。這種混合物通常叫做水煤氣。

C＋H20→C0＋H2

因為一氧化碳和氫都能在氧或空氣中燃燒和產(chǎn)生大量熱，所以水煤氣是一種有價值的工業(yè)燃料。把水煤氣同水蒸氣混合并在相當高的溫度下（5000）通過一種催化劑如氧化鐵或氧化釷，產(chǎn)生了氧化碳和氫氣。

CO+H20+(H2)→催化劑→CO2+H2+(H2)

    用這種方法生產(chǎn)的大量氫氣用于氨（NH3）和許多有機化合物如木醇（CH3OH）的合成，以及用于脂肪如豆油和棉籽油的氫化。

    5.水蒸氣對烴類的作用  在有催化劑存在下將甲烷和水蒸氣的混合物加熱到高溫即生成一氧化碳、二氧化碳和氫的混

合物。

CH4＋H2O→催化劑→CO＋3H2

CO+H2O→催化劑→CO2+H2

這些都是典型反應(yīng)，在這種生產(chǎn)氫的工業(yè)方法中可以用其他的烴類（僅含氫和碳的化合物）來代替甲烷烷燒?，F(xiàn)在這是工業(yè)上制造氫氣的最重要方法。

    6.某些單質(zhì)同活波堿的作用  某些單質(zhì)如鋁、鋅和硅同氫氧化鈉或其他強堿的濃水溶液反應(yīng)放出氫氣。

2A1+(2Na+)+20H-+6H2O→

                                        [（2Na+)＋2A1(OH)4-鋁酸鈉]＋3H2↑

Zn+(2NA+)+2OH-+2H2O→

                                         [（2Na+)＋Zn（OH）-鋅酸鈉]＋H2↑

Si+(2Na+)+20H-+H2O→

                                       [（2Na+)＋Sio23-硅酸鈉]＋2H2↑

鋁和鋅不能單獨地從水中置換氫，因為所形成的氧化物在金屬表面上產(chǎn)生一層膜而阻止了金屬同水的進一步接觸。酸和強堿同鋁和鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫，因為它們能溶解氧化物膜，使金屬直接同酸或堿接觸。

    7.某些金屬氫化物同水的作用  由活潑金屬和氫化合所得到的化合物如氫化鈣和氫化鈉，同水劇烈反應(yīng)而放出氫。

CaH2＋2H2O→Ca2++2OH-＋2H2↑

NaH＋H2O→Na++OH-+H2↑

金屬氫化物是昂貴的，但它們是高純氫的合適來源，特別是如果空間和重量是重要因素的時候。例如用于救生衣、救生筏、軍用氣球和氣象氣球的充氣。氫化鈣在這些以及其他用途上的用量很大，因而以工業(yè)用量的規(guī)模出售。

    8．其他方法  氫以工業(yè)規(guī)模由烴類生產(chǎn)，烴類是石油和天然氣的主要組成。甲烷是最筒單的烴，在適宜的催化劑存在下將甲烷加熱，它即分解為碳和氫。

CH4（甲烷）→催化劑△→C＋2H2↑

這種催化熱分解反應(yīng)叫做裂化反應(yīng)。由甲烷裂化所產(chǎn)生的碳是一種重要商品叫做碳黑。