氢的纯化方法有哪些

A. 氢气验纯的方法

用向下排空气法或排水法收集一试管氢气，集满氢气的试管用拇指堵住管口，管口朝下，立即移近酒精灯火焰，点燃试管里的氢气。点火后，根据声音判断氢气是否纯净，如果听到的是尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯，必须重新收集进行检验，直至听到“噗”的声音，才表明收集的氢气已经纯净，可以使用。重新收集氢气检验时，应另换一支试管进行操作，若仍使用原试管，要先用拇指堵住试管口一会儿，然后再去收集氢气进行点火验纯。

B. 如何纯化氢气

石油化学工业的高级油料生产，电子工业的半导体器件制造，金属工业的金属处理，玻璃、陶瓷工业的光纤维、功能陶瓷的生产，以及电力工业的大型发电机冷却系统等等，都对氢有很大的需求量。尤其是近些年高纯度氢在化学工业、半导体、光纤维等领域的应用，使得氢的纯化日益得到重视。

为什么要纯化氢呢？我们知道，自然界没有纯净的氢，氢总是以其化合物如水、碳氢化合物等形式存在，因此，在制备氢时就不可避免地带有杂质。氢气中带有杂质，就会带来安全隐患，容易发生爆炸，因此就要求对氢气原料进行纯化。

那么，什么是氢的纯化呢？氢的纯化是利用物理或化学的方法除去氢气中杂质的方法总称，也就是将氢中包含的杂质“过滤”出去。随着半导体工业、精细化工及光电产业的发展，半导体生产工艺需要使用99.999％以上的高纯氢。但是目前工业上各种制氢方法所得到的氢气纯度不高，为满足工业上对各种高纯氢的需求，必须对氢气进行进一步的纯化。

氢的纯化有多种方法。总的来说，可分为物理方法和化学方法两大类。具体来讲，目前氢气纯化技术主要有5种，分别是膜分离技术、变压吸附法、低温分离技术、金属氢化物法和催化脱氧法。

C. 氢气验纯的方法

氢气验纯的方法：

1、用向下排空气法或排水法收集一试管氢气，集满氢气的试管用拇指堵住管口，管口朝下，立即移近酒精灯火焰，点燃试管里的氢气。

2、点火后，根据声音判断氢气是否纯净，如果听到的是尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯，必须重新收集进行检验，直至听到“噗”的声音，才表明收集的氢气已经纯净，可以使用。

重新收集氢气检验时，应另换一支试管进行操作，若仍使用原试管，要先用拇指堵住试管口一会儿，然后再去收集氢气进行点火验纯。

应用领域：

1、由于氢气具有良好的还原性，且无污染，因此氢可代替碳作还原剂用于金属冶炼；此外，氢气还可用于光导纤维生产，金属的切割焊接，氢燃料电池汽车，分布式发电等。

2、在一般情况下，氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中，在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。

在石化工业中，需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。

以上内容参考：网络——氢气

D. 高纯氢的氢气提纯方法

氢气提纯方法主要有低温吸附法，低温液化法，金属氢化物氢净化法；此外还有钯膜扩散法，中空纤维膜扩散法和变压吸附法等。氢是主要的工业原料，也是今后主要的二次能源之一。

E. 如何提取氢气

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。

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。

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，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。

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。

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。

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。

(5)氢的纯化方法有哪些扩展阅读：

人工生产氢气，最为众所周知的方法莫过于电解水制氢。

但是这种传统的方法并不经济，生产相当于一升汽油热量的氢气，至少需要消耗45度电能，况且人类电能本来已经非常缺乏。生产清洁的氢能源，关键在于能够寻找到一种没有污染耗能少的方法，从含氢最丰富的资源——水中提取出氢分子来。

参考资料来源：网络-氢气

F. 氢的四种化学态之间的转化过程

氢原子失去核外的一个电子就变化氢离子，带一个单位的正电荷；氢原子和氢原子间可以共用各自的一个电子，形成一对共价键，并且分别形成2个电子的稳定结构，形成氢气分子
氢气的纯化方法大致可分为两类（物理法和化学法），氢气提纯方法主要有低温吸附法，低温液化法，金属氢化物氢净化法；此外还有钯膜扩散法，中空纤维膜扩散法和变压吸附法等六种方法。
还原态氢是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的简称，学名烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，在很多生物体内的化学反应中起递氢体的作用，具有重要的意义。

G. 氢气制取方法

氢气的制取

实验步骤 ：

向大试管中放入几粒锌，加入 5mL 稀硫酸，迅速盖紧单孔胶塞，将导管另一端深入水槽水面下，待气流平稳后用小试管收集产生的气体。将小试管用拇指堵住靠近火焰，检验生成气体的性质。把大试管中剩余液体导入蒸发皿中小心加热，使液体蒸发。冷却后观察蒸发皿中物质的色态。

反应原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑

注意事项：

1. 制取氢气选用的金属一般是锌和铁,凡是金属活动性在氢气前面的金属，都可用来制取氢气。

2. 制取氢气的酸溶液一般选用稀硫酸和稀盐酸。浓硫酸和浓、稀硝酸因氧化性太强，与金属反应不会产生氢气。

3. 因氢气密度小于空气密度，所以本实验必须采用向下排空气法或排水取气法

4. 用排空气法收集气体时，玻璃导管必须伸到容器底部，否则不能将空气排尽，收集不到纯净的气体。

工业生产氢气

工业上生产纯氢及将含氢气体提纯的主要方法有以下几种：

①电解法将水电解得氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也副产氢气。电解法能得到纯氢，但耗电量很高,每生产氢气1m³，耗电量达21.6～25.2MJ。

②烃类裂解法此法得到的裂解气含大量氢气，其含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90％的氢气，可作为工业用氢，如作为石油化工中催化加氢的原料。

③烃类蒸汽转化法烃类在高温和催化剂存在下，可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢，可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体；也可采用膜分离得到纯氢；用金属钯吸附氢气，可分离出氢气体积达金属的1000倍。

④炼厂气石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体，如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体，以及焦炉煤气(含氢45％～60％)经过深冷分离，可得纯度较高的工业氢气。

H. 化学氢气验纯方法

点燃氢气，然后看是否存在爆燃。
正确表现反应物和生成物各物质之间的质量比，为化学计算提供准确的关系式、关系量。配平方法有多种：（1）观察法观察反应物及生成物的化学式，找出比较复杂的一种，推求其它化学式的系数。如：所含原子数最多、最复杂，其中三个SO4 进入Na2SO4，每个Na2SO4含有一个SO4，所以Na2SO4 系数为3；2 个铁原子Fe 需进入2 个Fe(OH)3，所以Fe(OH)3 系数为2，这样就得到：接下去确定NaOH 的系数，2Fe(OH)3 中有6 个OH，3Na2SO4 中有6 个Na，所以在NaOH 前填上系数6，得到：最后把“—”改成“=”，标明Fe(OH)3↓。

（2）单数变双数法如：首先找出左、右两边出现次数较多，并且一边为单数，另一边为双数的原子—氧原子。由于氧分子是双原子分子O2，生成物里氧原子总数必然是双数，所以H2O 的系数应该是2（系数应该是最简正整数比），如下式中①所示：①由于2H2O 中氢原子个数是C2H2 的2 倍，所以C2H2 系数为2，如下式中②所示：② ①又由于2C2H2 中碳原子个数为CO2 的4 倍，所以CO2 系数为4，如下式中③所示：最后配单质O2 的系数，由于生成物里所含氧原子总数为10，所以反应物O2的系数是5，如下式中④所示：核算式子两边，每一种元素的原子总数已经相等，把反应条件，等号、状态符号↑填齐，化学方程式已配平。

（3）求最小公倍数法例如：式中K、Cl、O 各出现一次，只有氧原子数两边不等，左边3 个，右边2 个，所以应从氧原子入手来开始配平。由于3 和2 的最小公倍数是6，6 与KClO3中氧原子个数3 之比为2，所以KClO3 系数应为2。又由于6 跟O2 的氧原子个数2 之比为3，所以O2 系数应为3。配平后的化学方程式为：＝有不同版本：①最小公倍法：选择方程式两端各出现一次，且原子数相差较多的元素入手配平。

例1 配平选择氢原子，最小公倍数为6(用①、②、③表示配平步骤。)

②奇偶数法：选择方程式两端出现次数最多，且一端为奇数，一端为偶数的原子为突破口，依次推断。

例2 配平第一步：选择氧原子为突破口，Fe2O3中氧原子为奇数，配以最小数字为系数，使氧原子数变为偶数③观察法：从分子的特征变化入手，分析配平。

例3 配平由观察知：CO+O→CO2，Fe3O4可提供4个氧原子，则④归一法：选择化学方程式中组成最复杂的化学式，设它的系数为1，再依次推断。

第一步：设NH3的系数为第二步：反应中的N原子和H原子分别转移到NO和H2O中，由第三步：由右端氧原子总数推O2系数⑤代数法：设各物质系数为未知数，列出它们的关系

I. 氢气验纯的方法

在验纯时先点燃酒精灯，再收集样本。
用向下排空气法或排水法收集一试管氢气，集满氢气的试管用拇指堵住管口，管口朝下立即移近酒精灯火焰点燃试管里的氧气。
点火后，根据声音判断氧气是否纯净，如果听到的是尖锐的爆鸣声则表示氧气不纯，若听到“ㄆ”的声音，才表明收集的氧气已经纯净，可以使用。
验纯就是化学中检验所的产物的纯度。有些比例不正确混合气体在实验时可能会爆炸或出现危险，验纯一般是确保化学实验的安全。