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哪些方法可以分解水 用什么方法可以分解水?

作者&投稿:赤服 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么东西可以分解水~

  大致有两种方法可以分解水,一种是通电,一种是高温加热。
  法一:水分解为氢气和氧气的方程式为2H2O=2H2↑+O2↑,这是一个氧化还原反应.要使反应发生,则正1价氢需要得到电子生成氢气,负2价氧需要失去电子生成氧气.而通常状况下水是很稳定的,氧很不容易失去电子给氢,因此通常状况下无法反应.如果给它通电,就相当于外电源强行把电子给了氢,又强行夺走了氧的电子,于是生成了氢气和氧气——水就分解了.这是对电解水的大概解释。
  法二:如果学到了化学热力学,就可以知道:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g),这个反应常温下〔298K,即25℃〕的自由能〔ΔG〕为+474.258kJ/mol,焓变〔ΔH〕为+571.66kJ/mol,熵变〔ΔS〕为+326.68J/(mol·K).这个反应为吸热熵增型反应,常温下自由能为正值,是非自发反应,需要外界对它做功才能使反应进行.其中一种方法就是对它做电功,即对水通电.只要做电功的ΔG绝对值与该反应的ΔG相同,反应就有可能进行.根据公式:ΔG=-nEF,代入数据可算得水的理论分解电压为1.23V,即理想状况下,插入水中的两电极间电压达到1.23V,就有可能发生水的分解反应。
  另外,由于此反应为吸热熵增型反应,因此高温有利于反应的进行.高温下水为气体,因此数据要改一改:
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)
ΔG(298K)=+457.144kJ/mol
ΔH(298K)=+483.638kJ/mol
ΔS(298K)=+88.856J/(mol·K)
将ΔG=0〔能发生反应的临界情况〕代入吉布斯-亥姆霍兹方程〔ΔG=ΔH-TΔS〕,可估算出水的热力学分解温度约为5400K以上,超过5000℃,即将水蒸气高温加热至五千度以上,水蒸气即可能分解。
  以上是对电解水的解释.至于分解水的其它方法,一个就是我说到的高温加热〔实际上这么高的温度很难实现〕实际上,要让水分解,就要对它做功,这是反应的一个必要条件.那么,做功还有其它方法——比如光解水,即利用光或其它高能电磁波照射水,这也是做功.但是这样做功不一定能使水分解,因为光解水的速率太慢了,慢到几乎无法发生.因此目前科学家正在寻找一种合适的催化剂来催化水的光解,以提高其反应速率而使水的光解成为可能.

在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。其化学反应式如下 :
阴 极:2H2O+2e H2↑ +2OH
阳 极: 2OH—2e H2O+1/2O2↑
总反应式:2H2O 2 H2↑+ O2↑
根据库仑定律,气体产量与电流成正比。

1化学药品(如二氧化硫、硫酸和硫酸铋)与水反应,分解水为氢气和氧气。(老方法)
2太阳能光伏发电分解水(目前流行方法)
3使用碘和硫磺,利用热化学反应的方法来分解水(正在研究中)

分解水的方法主要有以下两种:

  1. 电解水,具体方法为在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。其化学反应式如下 :
     阴 极:2H2O+2e H2↑ +2OH
     阳 极: 2OH—2e H2O+1/2O2↑
     总反应式:2H2O 2 H2↑+ O2↑

  2. 生物催化,一些海洋生物可分解水得到氢气和氧气




1、化学药品(如二氧化硫、硫酸和硫酸铋)与水反应,分解水为氢气和氧气。(老方法)
2、太阳能光伏发电分解水(目前流行方法)
3、使用碘和硫磺,利用热化学反应的方法来分解水(正在研究中)

《有没有快速分解水的方法》
答:绿色植物的光合作用就是通过叶绿素吸收太阳光,把光能转化为电能借助电子转移过程将水分解的。从太阳能利用角度看,光解水制氢过程主要是利用太阳能而不是它的热能,也就是说,光解水过程中首先应考虑尽可能的利用阳光辐射中的紫外光和可见光部分,据此,太阳能分解水制氢可以通过三种途径来进行。一、光电...

《怎么把水分解成氢气》
答:一般用电解法 解过程:用电使化合物分解的过程就叫电解过程。水(h2o)被电解生成电解水。电流通过水(h20)时,氢气在阴极形成,氧气则在阳极形成。带正电荷的离子向阴极移动,溶于水中的矿物质钙、镁、钾、纳……等带正电荷的离子,便在阴极形成,就是我们所喝的碱性水;而带负电的离子,在阳极生成...

《多大压力可以分解水》
答:压力为 100 kPa可以分解水。光催化分解水(Photocatalytic water splitting)能得到清洁的可再生氢能源,是探索解决目前化石能源日渐减少,且污染环境的问题方法之一。吸引了众多学者的兴趣和参与研究。光催化分解水的过程是,催化剂吸收光后,在催化剂表面产生光电子和空穴,再与水发生氧化和还原反应;产生...

《有哪些分解水的方法,除了电解》
答:其他的方法都不能完全把水分解成氢气和氧气。但是得到一种是可以的。F2可以分解水,生成HF与O2 金属性比H强的金属可以置换H生成盐和H2 另外可以通过植物的光合作用生成氧气。高温似乎是唯一一种有可能分解水的方法,但是通过计算可以看出在1000℃时H2O的分解平衡常数也非常低。所以这种方法不好。

《有没有可以分解水的物质,或者方法》
答:很多分解水的办法,比如点解,比如在酶的催化下水分解成氢气和氧气

《水的分解与合成这两个反应有什么不同》
答:水的分解是分解反应,合成是化合反应;水的分解消耗能量,合成放出能量。

《求能把水分解成氢气和氧气的最快方法!》
答:的能力比氧强,(我脑海中电解的应用:找个电解装置放在摩托车里,水变成氢气和氧气,然后制的的氢气直接在制的的氧气点燃提供能量,生成水)受能量守恒定律的限制, 没有最快的方法 ,有最适合的方法,就是减少能耗,加大电压,因为能耗是无所避免的,所以计算很不容易。 只能大致的计算一下,假设...

《有哪些比较简单的方法可以将水分解成氢气和氧气?》
答:方法简单生产成本可不低、工业上用压缩空气法,比较实惠。

《有水生成的分解反应有哪些?》
答:氢氧化物加热分解:Mg(OH)2=(加热)MgO+H2O↑ 过氧化氢分解:2H2O2=(加热)2H2O+O2↑ 注意:分解反应,是化学反应的常见的四大基本反应类型之一,是化合反应的逆反应。它指两种或两种以上物质分解成一种单质或化合物的反应,可以简单理解为“多变一”。化学反应类型包括化合反应,分解反应,置换反应,...

《如果催化剂以很低的成本把水分解成氧气和氢气,人类能摆脱能源问题吗...》
答:先说结论:不能。催化剂只能加速化学反应的发生,但是不能改变化学反应的热力学性质。由于把水分解成氧气和氢气是一个从低能量状态到高能量状态的过程,因此把水分解必须要能量的输入。目前常见的分解水的方法有哪些呢?热解法、电解法和光催化法。热解法就是直接加热,让水分解为氢气。这个反应能够发生...

   

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