初三化学复习资料●元素及其化合物(一)
一、空气与氧气
主要考点:
1.常识:空气的污染及其防治,
①空气的污染成分:粉尘及有害气体(一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮)
②空气污染的来源:矿物燃料(煤和石油)的燃烧、工厂的废气及其机动车的尾气(主要是一氧化碳)
③空气污染的防治:改变燃烧方式,开发新能源,植树造林,增强人们的环保意识
2.了解:空气的成分,氧气的性质及主要用途,氧气的工业制法
①空气成分研究的科学家:舍勒和普利斯特里(制得了氧气),拉瓦锡(得出了空气的组成)
②空气组成研究的反应:红磷在空气中燃烧4p+5o2点燃==2p2o5
③空气的成分:按体积分数,氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他杂质0.03% 注意:空气中各成分的主要性质及用途(如氮气、惰性气体)
④氧气的化学性质比较活泼,在高温条件下能与许多物质发生剧烈的化学反应。主要体现在较强的氧化性,及助燃性
a、与金属发生反应
2mg+o2点燃== 2mgo(注意石棉网的使用)
现象:发出耀眼的白光,生成一种白色的粉末状固体;
3fe+2o2点燃== fe3o4(注意瓶底留有少量的沙或者水)
现象:火星四射,生成一种黑色的固体;
2cu+2o2加热==2cuo(注意并不是点燃,不能燃烧)
现象:红色的铜变成一种黑色的固体
2h2+o2点燃==2h2o(淡蓝色火焰,在干冷烧杯内壁出现水珠)
b、与非金属发生反应
c+o2点燃==co2
在空气中燃烧持续红热,在氧气中燃烧发出白光,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
s+o2点燃==so2
在空气中产生淡蓝色火焰,在氧气中产生明亮的蓝紫色火焰,生成一种刺激性气味的气体
4p+5o2点燃==2p2o5放出大量的白烟
c、与化合物发生反应
2co+o2点燃==2co2(蓝色的火焰);ch4+2o2点燃==2h2o+co2(明亮的蓝色火焰)
c2h5oh+3o2点燃==2co2+3h2o;2ch3oh+3o2点燃==4h2o+2co2
⑤氧气的主要用途:支持燃烧,提供呼吸(气焊、气割、炼钢、液氧炸弹、呼吸等)
⑥氧气的工业制法:分离液态空气法。利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低,使氮气首先从液态空气中蒸发出来,留下的就是液态氧气。
3.掌握:氧气的实验室制法
①反应原料:氯酸钾(kclo3,白色)和二氧化锰(mno2,黑色),
或高锰酸钾(kmno4,紫红色固体)
②反应条件:加热
③反应原理:2kclo3 2kcl+o2↑;2kmno4加热==k2mno4+mno2+o2↑
④发生装置:铁架台(带铁夹),酒精灯,试管,单孔塞,导管
⑤收集方法:向上排空气法(氧气的密度大于空气);排水集气法(氧气难溶于水)
⑥反应步骤:a.按照要求安装反应仪器;
b.检验反应装置的气密性;
c.装入反应物质,注意,反应物质为粉末状的,应该用药匙或者纸槽;
d.首先预热,然后对准固体下方固定加热;共 e.如果用排水法收集,当导管均匀放出气泡的时候开始收集气体; f.用排水法收集时,反应结束应该首先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯; (否则会使水倒流至试管中,可能使试管破裂) g.待反应仪器冷却后,进行拆洗。 ⑦注意事项: a. 如果反应物品为高锰酸钾时,发生装置中导管口部还需要塞上少量棉花,避免高锰酸钾粉末堵塞导管; b. 试管应略微向下倾斜(防止冷凝水回流,使试管底部破裂),导管应略微深入试管; 如果用向上排空气法收集,注意要用磨口玻璃片,并且导管口应该尽量伸入集气瓶底部。 二、水与氢气 主要考点: 1、常识:水的分布,水污染的原因及防治,水与人类的关系 ①水的分布:地球表面积的3/4被水覆盖,江河湖海,动植物体内 ②造成水污染的主要途径:a、工业生产中的“三废”(废气、废水、废渣)排放; b、生活污水的任意排放; c、农业上的农药、化肥随雨水流入河中或向地下渗透等。 防治水污染的主要措施:a.、工业上的“三废”经处理达标后再排放; b、加强对水质的检测,节约用水,增强居民的环保意识; c、农业上合理使用农药和化肥等。 ③水与人类的密切关系:a.工业上:发电,冷却,化工原料,溶解某些物质; b.农业上:灌溉用水量较大; c.动植物:体液的循环,生命存在的前提条件 2.了解:水的组成,水的物理性质及化学性质,氢气的工业制法, ①水的组成:a.实验:2h2o通电==2h2↑+o2↑ b.电极: 负极 正极共 c.体积: 2 : 1 d.检验:负极:点燃,盖上一个干冷的烧杯,在内壁出现水雾; 正极:用带火星的木条,复燃.。 e.结论:水是由氢元素和氧元素组成的;一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成的。水是有大量的水分子聚集而成的。 ②物理性质:水在通常情况下为无色无味的液体,凝固点0℃,沸点100℃,4℃是密度最大为1.0g/cm3 ③水的化学性质:a.与某些氧化物反应:h2o+cao==ca(oh)2(除不溶性的碱) b.与某些盐反应:cuso4+5h2o==cuso4•5h2o(形成结晶水合物) c.分解反应:2h2o通电==2h2↑+o2↑;置换反应:c+h2o高温===co+h2 ④氢气的工业制法:天然气:ch4高温===c+2h2↑;水煤气:c+h2o高温===co+h2 最理想的方法:利用太阳能、潮汐能等转化为电能,从而电解水 3.掌握:氢气的物理性质和化学性质、用途及实验室制法 ① 氢气的物理性质: 氢气在通常情况下为无色无味的气体,难溶于水,密度最小的气体(用作填充气球) ② 氢气的化学性质: 氢气在常温下性质稳定,但在点燃或加热等条件下,能够跟许多物质发生化学反应。 a.可燃性:2h2+o2点燃==2h2o(纯净的氢气,安静的燃烧,放出带蓝色的火焰) h2+cl2点燃==2hcl(纯净的氢气,安静的燃烧,放出苍白色的火焰) 不纯的氢气被点燃就可能会爆炸,氢气的爆炸极限为4%~74.2%(体积分数)。因此点燃氢气前,一定要注意检验氢气的纯度(注意验纯的操作) b.还原性:cuo+h2△==h2o+cu(黑色的氧化铜中逐渐有红色物质产生,同时管口有液滴产生) 装置中的注意点:a.氧化铜粉末平铺在试管底部 b.通氢气的导管应深入试管底部并置于氧化铜上方 c.导管口没有试管塞,并且试管口略微向下倾斜 d.反应前先通氢气,再加热氧化铜(尽可能的排尽试管中的空气,防止爆炸)共 e.反应结束后,先停止加热再停止通氢气(冷却,防止再次生成氧化铜) c.用途:氢能源(来源广泛,放出热量大,不污染环境;但制备及其储存、运输的安全还存在问题) 冶炼金属,燃料(氢氧焰) ③氢气的实验室制法: a. 反应原料:某些金属(铁、镁、锌等)和稀硫酸(或盐酸) b. 反应条件:常温下金属与酸接触,立即放出氢气 c. 反应原理:zn+h2so4==znso4+h2↑;zn+2hcl==zncl2+h2↑ fe+h2so4==feso4+h2↑;fe+2hcl==fecl2+h2↑ mg+h2so4==mgso4+h2↑;mg+2hcl==mgcl2+h2↑ 2al+3h2so4==al2(so4)3+3h2↑;2al+6hcl==2alcl3+3h2↑ d. 发生装置:大试管,双孔塞,长颈漏斗,胶皮管,弹簧夹,铁架台(带铁夹),导管 e. 收集方法:向下排空气法(氢气的密度小于空气);排水集气法(氢气难溶于水) f. 反应步骤:ⅰ.按照要求安装反应仪器; ⅱ.检验反应装置的气密性; ⅲ.先装入固体药品,然后往长颈漏斗中注入液体; ⅳ.打开弹簧夹,反应开始; ⅴ.收集少量的氢气,进行验纯; ⅵ.用排水收集法收集氢气; ⅶ.关闭弹簧夹,反应结束。 g. 注意事项: ⅰ.长颈漏斗下端应该伸入液面以下,防止气体从漏斗下端逸出; ⅱ.导管应略微伸入大试管,大试管应该竖直放置; ⅲ.该装置检查气密性的方法:紧闭弹簧夹,向长颈漏斗中注入一定量的蒸馏水,观察液面,如果液面不持续下降,则气密性良好; ⅳ.当用向下排空气法收集,导管应伸入集气瓶底部。收集完毕,都应该盖上磨口玻璃片,倒扣在实验桌上; 小知识: ①气体一般通过无水硫酸铜固体(白色)后,固体变成蓝色(胆矾)后,确定原气体中有水蒸气; ②气体一般通过浓硫酸(具有吸水性)进行干燥; 初三化学复习资料●元素及其化合物(二) 三、碳及其化合物 四、铁及其化合物 (2)钢是含碳量在0.03%~2%之间的铁合金。钢较硬,具有良好的延展性和弹性,机械性能好,可进行锻轧和铸造。
五、酸、碱、盐
1.几种重要的酸(1)硫酸浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂。浓硫酸有强腐蚀性,使用时要十分小心。在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢注入水里,切不可把水注入浓硫酸里。稀硫酸具有酸的通性,它能跟石蕊试液反应,使石蕊溶液变红。能跟活泼金属反应、能跟碱性氧化物反应、能跟碱反应。由于硫酸在水中能电离出硫酸根离子,因而又有它的特性。硫酸能跟氯化钡溶液反应生成盐酸和硫酸钡沉淀,反应的化学方程式为h2so4+bacl2=baso4↓+2hcl,这是鉴定硫酸根离子的重要反应。(2)盐酸盐酸是氯化氢的水溶液。浓盐酸是没有颜色、有刺激性气味、有酸味、易挥发的液体。盐酸是酸,具有酸的通性。它能跟石蕊试液反应,使石蕊溶液变红。能跟活泼金属反应生成盐和水,如:zn+2hcl=zncl2+h2↑。能跟碱性氧化物反应生成盐和水,如:fe2o3+6hcl=2fecl3+3h2o。能跟碱反应生成盐和水,如:cu(oh)2+2hcl=cucl2+2h2o。由于盐酸能电离出氯离子,因而又有它的特性。盐酸能跟硝酸银溶液发生复分解反应,生成硝酸和氯化银沉淀,hcl+agno3=agcl↓+hno3,这是鉴定氯离子的反应。
2、几种重要的碱
(1)氢氧化钠氢氧化钠是白色固体,极易溶于水。氢氧化钠暴露在空气里,容易吸收水分而潮解。因此,氢氧化钠可作某些气体的干燥剂。氢氧化钠有强烈的腐蚀性,因此又俗称苛性钠、烧碱、火碱。使用时要十分小心。氢氧化钠是一种重要的碱,具有碱的通性。它能使石蕊试液变蓝,酚酞试液变红。它能跟酸性氧化物起反应生成盐和水,如:2naoh+co2=na2co3+h2o。因此,我们应该非常清楚固体氢氧化钠之所以需要密封保存,一是因为它易吸水,二是因为它易与空气中的二氧化碳起反应。氢氧化钠跟酸发生中和反应,如:2naoh+h2so4=na2so4+2h2o。它还能跟某些盐起反应,如:2naoh+cuso4=cu(oh)2↓+na2so4。(2)氢氧化钙氢氧化钙是白色粉末状物质,俗称熟石灰或消石灰,微溶于水,它的水溶液欲称石灰水。氢氧化钙对衣服、皮肤等有腐蚀作用。氢氧化钙由生石灰跟水起反应而得到,化学方程式为:cao+h2o=ca(oh)2。氢氧化钙属于碱,具有碱的通性。向石灰水中通入二氧化碳,石灰水变浑浊,ca(oh)2+co2=caco3↓+h2o。氢氧化钙能跟酸发生中和反应,在农业上常用来改良酸性土壤。氢氧化钙也能跟某些盐如碳酸钠发生反应,化学方程式为:ca(oh)2+na2co3=caco3↓+2naoh,工业上曾利用这个反应制氢氧化钠。3、几种重要的盐(1)氯化钠食盐的主要成分是氯化钠,化学式为nacl,它是人体生理活动不可缺少的物质,也是重要的化工原料。海水里含有丰富的食盐。氯化钠的化学性质主要体现在食盐在水溶液中能电离出氯离子,因而能跟硝酸溶液发生复分解反应,nacl+agno3=agcl↓+nano3。(2)碳酸钠碳酸钠在工业上叫做纯碱,它的化学式为na2co3,易溶于水,水溶液显碱性。自然界的某些盐湖里常含有碳酸钠。碳酸钠是一种重要的化工产品,我国著名化学家侯德榜在改进纯碱的生产方面,曾做出了杰出的贡献。碳酸钠的化学性质体现在碳酸根上。由于具有碳酸根,因此碳酸钠能跟酸反应:na2co3+2hcl=2nacl+co2↑+h2o;由于碳酸钠在水溶液中能电离出碳酸根离子,因此能跟氯化钡、氢氧化钙等发生复分解反应:共六、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应规律
掌握单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应规律,应以熟悉“三表一图”即物质分类表、金属活动性顺序表、物质溶解性表、八点图为基础。用四种基本反应类型归纳化学反应。1、三表一图(1)物质分类表物质分类表(见基本概念部分)按照组成、在水中的电离特点、跟酸碱的反应特点等将物质进行了分类,使得每种物质都有了自己的位置,有利于我们按类进行研究,找出反应规律。(2)金属活动性顺序表金属活动性顺序表给出了10种金属(含氢)在水溶液中失电子由易到难的顺序,其应用范围是水溶液中的置换反应。具体应用是在金属活动顺序表中,排在氢前面的金属能置换出酸里的氢;排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。是判断水溶液中金属之间的置换反应能否进行的基础。(3)物质溶解性表掌握酸、碱、盐的溶解性对于判断复分解反应能否发生十分重要。同学们知道,复分解反应的发生条件之一是有沉淀生成,如果弄不清哪些物质是难溶物则很难说掌握了复分解反应。在初中范围内,必须掌握的难溶物有:碳酸钙、碳酸钡、氯化银、硫酸钡、氢氧化铜、氢氧化铁。微溶物有:氢氧化钙、硫酸钙、硫酸银。2.以“四种基本反应类型”归纳化学反应
根据反应条件,置换反应可以划分为溶液中的置换反应和非溶液中的置换反应两类。判断溶液中的置换反应能否进行,应以金属活动性顺序表为依据。排在氢前面的金属能置换出酸里的氢;排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。讨论的是金属和酸、金属和盐溶液的反应规律。非溶液中的置换反应能否进行,不能用金属活动顺序表来判断。在初中阶段,非溶液中的置换反应仅要求氢气、碳单质还原金属氧化物的反应。如,氢气还原氧化铜、木炭还原氧化铜等。3、化学肥料
是用矿物、空气、水等作原料,经过化学加工而成的。它的特点是所含营养元素种类_____,但营养
元素的含量______,一般_____溶于水,易于被作物吸收,肥效快。
主要有氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、微量元素肥料。
nh4+的检验:
①nh4no3+naoh==nano3+nh3↑+h2o
②氨气遇水生成氨水,显碱性,使红色石蕊试纸变蓝色。七、几种物质的比较1.盐酸与硫酸
盐酸(hcl)
硫酸(h2so4)
制取h2+cl2
点燃 2hclso3+h2o==h2so4
物理性质
纯净的浓盐酸是无色、有刺激性气味有酸味的液体。常用浓盐酸中hcl的质量分数约为37%~38%,密度为1.19g·cm-3,有挥发性,能在空气中形成白雾
纯净的浓硫酸是无色、粘稠、油状的液体,不易挥发,有吸水性。常用的浓硫酸中h2so4的质量分数是98%,密度为1.84g·cm-3共 电离方程式hcl==h++cl-h2so4==2h++so42- 化学性质 酸碱指示剂 使紫色石蕊试液变红色 使无色酚酞试液不变色 使紫色石蕊试液变红色 使无色酚酞试液不变色 金属zn+2hcl==zncl2+h2↑2al+6hcl==2alcl3+3h2↑zn+h2so4=znso4+h2↑fe+h2so4=feso4+h2↑ 碱性氧化物fe2o3+6hcl=fecl3+3h2ocuo+2hcl=cucl2+h2ofe2o3+3h2so4=fe2(so4)3+3h2omgo+h2so4=mgso4+h2o 碱naoh+hcl=nacl+h2ocu(oh)2 +2hcl=cucl2+2h2o2naoh+h2so4=na2so4+h2oba(oh)2 +h2so4=baso4↓+2h2o 盐agno3+hcl=agcl↓+hno3na2co3+2hcl=nacl+h2o+co2↑bacl2+h2so4=baso4↓+2hclna2co3+h2so4=na2so4+h2o+co2↑ 用途 化工产品,金属除锈,制取某些试剂和药物,人的胃液里含少量盐酸,可帮助消化。 化工原料,广泛应用于生产化肥、火药、染料以及冶炼有色金属,精炼石油,金属除锈等方面硝酸也是一种重要的酸,纯净的硝酸是一种无色液体,有刺激性气味有挥发性,在空气中能形成白雾。能使紫色石蕊试液变红色,无色酚酞不变色,它能与许多碱性氧化物、碱起反应,硝酸有强氧化性,与金属反应一般不生成氢气而生成水。2、氢氧化钠与氢氧化钙 氢氧化钠naoh 氢氧化钙ca(oh)2 俗名 烧碱、火碱、苛性纳 熟石灰、消石灰物理性质颜色状态无色固体白色粉状固体溶解性易溶于水,并放出大量的热微溶于水,溶解度随温度升高面减小潮解在空气中吸收水分而潮解能吸收少量水腐蚀性强烈腐蚀性强烈腐蚀性电离方程式naoh=na++oh-ca(oh)2 =ca2++2oh-化学性质酸碱指示剂紫色石蕊试液变蓝色无色酚酞变红色紫色石蕊试液变蓝色无色酚酞变红色酸性氧化物co2+2naoh=na2co3+h2oso2+2naoh=na2so3+h2oco2+ca(oh)2=caco3↓+h2oso2+ca(oh)2=caso3+h2o酸naoh+hcl=nacl+h2onaoh+h2so4=na2so4+h2oca(oh)2 +2hcl=cacl2+2h2oca(oh)2 +hno3=ca(no3)2+2h2o盐2naoh+cuso4=cu(oh)2↓ +na2so43naoh+fecl3=fe(oh)3↓ +3nacl3ca(oh)2 +na2co3=caco3↓+2naohca(oh)2 +cuso4=caso4+cu(oh)2↓ 用途 化工原料,用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业 建筑业,制三合土、砌砖、抹墙,农业上改良酸性土壤,制波尔多液、石硫合剂,工业上制取naoh、漂白粉3、酸的通性 因酸在溶液中都能电离出h+,所以酸具有相似的化学性质。 ⒉活泼金属⒌盐⒊碱性氧化物盐+氢气盐+水盐+酸⒋碱酸使无色酚酞不变色使紫色石蕊变红⒈指示剂 4、碱的通性因为在溶液中都能电离出氢氧根离子,因此碱溶液具有相似的化学性质。盐+碱⒊酸⒉酸性氧化物⒋盐⒈指示剂使无色酚酞变红使紫色石蕊变蓝碱盐+水5、盐的化学性质盐+碱盐+酸盐+盐⒊酸⒉碱⒋盐盐⒈金属盐+金属6.氯化钠 碳酸钠 硫酸铜 名称 氯化钠 碳酸钠 十水碳酸钠 硫酸铜 五水硫酸铜 化学式 nacl na2co3 na2co3·10h2o cuso4 cuso4·5h2o 俗称共 纯碱 晶碱 无水硫酸铜 蓝矾、胆矾、硫酸铜晶体 物理性质 白色或无色晶体,易溶于水,熔801℃,沸点1413℃ 白色粉末状固体,易溶于水,其溶液显碱性 白色或无色晶体,易溶于水,溶液显碱性,晶体易风化 白色粉末易溶于水,溶液显蓝色,有毒 蓝色晶体,易溶于水,溶液呈蓝色,有毒 化学性质 nacl+agno3= agcl↓+nano3 ①na2co3+2hcl=2nacl+h2o+co2↑ ②na2co3+ca(oh)2=caco3↓+2naoh ③na2co3+cacl2=caco3↓+2nacl ④na2co3·10h2o na2co3+10h2o ①cuso4+2naoh=cu(oh)2↓+na2so4 ②cuso4·5h2o cuso4+5h2o ③fe+cuso4=feso4+cu 鉴别方法 滴加硝酸银和稀硝酸,有白色沉淀生成 滴加稀盐酸,有气泡产生,通入澄清石灰水,石灰水变浑 ①物理方法:溶液为蓝色;②加入naoh,有蓝色沉淀;③加bacl2与稀硝酸,有白色沉淀产生 用途 参与人体生理活动,调味品,腌渍食物,生理盐水,化工原料 蒸馒头,洗涤衣物,广泛用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等工业上 杀菌剂,波尔多液,工业上精炼铜、镀铜及制造各种铜的化合物 自然界存在 海水中,盐湖、盐井、盐矿中 某些盐湖或碱性土壤里 电离方程式 nacl=na++cl- na2co3=na++co32- cuso4=cu2++so42-近年来,我国科学家试验出一些制取氢的新方法,现在把这些新方法的一部分介绍如下: 一、用氧化亚铜做催化剂从水中制氢气 通常,用电解水生产氢的方法比较昂贵。过去,也曾有人研究过用氧化亚铜催化剂从水中制取氢的方法,但在实验中氧化亚铜在阳光的作用下很容易还原成金属。日本研究人员发现,将氧化亚铜制成粉末,可以避免发生这个问题。他们的具体方法是,将0.5克氧化亚铜粉末添加入200立方厘米的蒸馏水中,然后用一盏玻璃灯泡中发出的460纳米~650纳米的可见光进行照射,在氧化亚铜催化剂的作用下,水分解成氢和氧。日本的研究人员利用这项技术共进行了30次实验,从分解的水中得到了不同比例的氢和氧。试验中发现,如果得到的氧的压力增加到500帕斯卡,水的分解过程就减慢。氧化亚铜粉末的使用寿命可达1900小时之久。东京技术研究所计划进一步研究如何提高氢的产生效率,同时研制能够在波长更长的可见光照射下发挥活性的催化剂,该研究所正在试验一种新的含铜铁合金的氧化物。二、用新型的钼的化合物从水中制氢气 西班牙瓦伦西亚大学的两位科学家发明了一种低成本的从水中制取氢的方法。他们对催化转化器进行改造,使水分解时仅需很少的成本。他们用一种从钼中获取的化学产品做催化剂,而不使用电能。他们说,如果用氢作原料,从半升水中制得的氢足以使一辆小汽车行驶633公里。三、用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解的方法 60年代末,日本两位科学家发现二氧化钛经光(紫外线)照射可分解水的现象。他们本拟应用这一方法制氢,但由于氢和氧的生成量较少,在经济上不合算而中断了这一研究。最近,据《日本工业新闻》报道,日本明星大学元田久志教授等人同时使用光催化剂反应和超声波照射的方法把水完全分解。这种“超声波光催化剂反应”所以能使水完全分解,是由于在超声波的作用下,水可被分解为氢和双氧水,而双氧水经光催化反应又可分解成氧和氢。不过超声波照射和二氧化钛光催化剂虽然获得了完全分解水的结果,但氧的生成量却较少。在添加二氧化锰后,再用超声波照射,二氧化锰分解后的锰离子可溶解到溶液中,使双氧水产生大量的氧。共 在现阶段,c60在高温条件下才能发挥功能,不能立刻达到实用,必须加以改良,制成在低温条件下也能工作的节能催化剂。他们开发的催化剂,是在碳粉里掺10%的c60。在加热到1000℃的容器里,放入0.1克催化剂,以1分钟流入20毫升甲烷的速度作实验,结果90%的甲烷分解成氢和碳。c60用作催化剂,可用水洗净表面,除去附着的残存碳素,理论上可半永久使用。由于形状独特,粒子表面面积为活性炭的5倍到10倍,因而作催化剂用时功能较强。六、从微生物中提取的酶制氢气 1.葡萄糖脱氧酶。美国橡树岑国家实验室从热原体乳酸菌中提取葡萄糖脱氧酶。热原体乳酸菌首先是在美国矿井中的低温干馏煤渣中发现的。葡萄糖脱氧酶在磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nadp)的帮助下,能从葡萄糖中提取氢。在制取氢的过程中,nadp从葡萄糖中剥取一个氢原子,使剩余物质变成氢原子溶液。2.氢化酶。这种酶是从曾在海底火山口附近发现的一种微生物中提取的。氢化酶的作用是使nadp携载的氢原子结合成氢分子,而nadp还原为它原来的状态继续再次被利用。除美国发现这种酶外,俄罗斯的科学家也在湖沼里发现了这种微生物。他们把这种微生物放在适合于它生存的特殊器皿里,然后将微生物产出的氢气收集在氢气瓶里。 七、从细菌制取氢气 1.许多原始的低等生物在其新陈代谢的过程中也可放出氢气。例如,许多细菌可在一定条件下放出氢气。日本已发现一种名为“红极毛杆菌”的细菌,就是制氢的能手。在玻璃器皿里,以淀粉作原料,掺入一些其他营养素制成培养液,就可以培养出这种细菌。每消耗5毫米淀粉营养液,就可以产生出25毫升的氢气。 2.美国宇航部门准备把一种光合细菌—红螺菌带到太空去,用它放出的氢气作为能源供航天器使用。 八、用绿藻生产氢气 科学家们已发现一种新方法,使绿藻按要求生产氢气。美国伯克利加州大学科学家说,绿藻属于人类已知的最古老植物之一,通过进化形成了能生活在两个截然不同的环境中的本领。当绿藻生活在平常的空气和阳光中时,它像其他植物一样具有光合作用。光合作用利用阳光,水和二氧化碳生成氧气和植物维持生命所需要的化学物质。然而当绿藻缺少硫这种关键性的营养成分,并且被置于无氧环境中时,绿藻就会回到另一种生存方式中以便存活下来,在这种情况下,绿藻就会产生氢气。科学家介绍,1升绿藻培养液每小时可以产生出3毫升氢气,但研究人员认为,绿藻生产氢气的效率至少可以提高100倍。共