Получение воды а) в лаборатории б) в промышленности

1. Какие способы получения водорода используют в промышленности?

В промышленности водород получают:

1) обработкой раскаленного угля водяным паром в специальных аппаратах - газогенераторах. В результате взаимодействия водяного пара с углеродом образуется так называемый водяной газ, состоящий из водорода и монооксида углерода:

С + Н2 О = СО + Н2.

При обработке водяного газа водяным паром в присутствии железного катализатора монооксид углерода превращается в диоксид, который легко растворяется в воде при повышенном давлении или в растворах щелочей:

СО + Н2 О = СО2 + Н2;

СО2 + Н2 О = Н2 СО3;

СО2 + 2 КОН = К2 СО3 + Н2 О;

2) конверсией (превращением) метана с водяным паром, углекислым газом или смесью водяного пара и углекислого газа:

СН4 + Н2 О = СО + 3 Н2;

СН4 + СО2 = 2 СО + 2 Н2;

3 СН4 + СО2 + 2 Н2 О = 4 СО + 8 Н2.

Эти процессы протекают при температуре около 1000 град. С в присутствии катализатора на основе никеля с добавками оксидов магния, алюминия и других металлов. Полученная смесь может использоваться как сырье для производства различных органических веществ (метанола, альдегидов, углеводородов и др.) или получения водорода (смесь обрабатывают водяным паром, как показано выше) ;

2. Почему в лаборатории водород получают разложением воды с помощью электрического тока, а в промышленности этот способ используется редко?

Решение данного вопроса прежде всего связано с экономической эффективностью.

3. Перечислите свойства водорода, на основании которых он находит применение в различных областях деятельности человека.

Используется водород в производстве аммиака, метанола, хлороводорода, для гидрирования растительных жиров (при выработке маргарина), также для восстановления металлов (молибдена, вольфрама, индия) из оксидов. Водород-кислородным пламенем (3000°С) сваривают и режут тугоплавкие металлы и сплавы. Жидкий водород служит ракетным топливом.

При гидрогенизации угля и нефти бедные водородом низкосортные виды топлива превращаются в высококачественные.

Водород используют для охлаждения мощных генераторов электрического тока, а его изотопы находят применение в атомной энергетике.

4. Допиши химические реакции и укажи их тип:

1. 2H2O2 = 2 Н2 О+О2 - реакция разложения 6. 2HgO=2Hg+O2 - реакция зазложения

2. S + O2 = SO2 - реакция соединения 7. 2Al + 3O2=2Al2O3 - соединения

3. 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2 - реакция замещения 8. Zn + H2SO4=ZnSO4+H2 - замещения

4. HgO + H2 = Hg+H2O - реакция зам 9. PbO + H2 = Pb+H2O-замещения

5. H2 + Cl2 = 2HCl - реакция соединения 10. 2Na + H2=2NaH - соединения