氫氣的實驗室製法及裝置

❶ 氫氣的實驗室製法

反應原理：利用金屬活動性比氫強的金屬單質與酸反應，置換出氫元素。

用鋅專與屬稀硫酸反應：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

裝置——啟普發生器。

檢驗——點燃,淡藍色火焰，在容器壁上有水珠。

收集——排水法或向下排氣法。

注意：

1、這里最好不用鹽酸，是因為該反應放熱，鹽酸會揮發出氯化氫氣體，使製得的氣體含有氯化氫雜質。

2、鉀、鈣、鈉等金屬與稀酸反應時，會優先置換出水中的氫並生成相應的鹼，且反應過於劇烈。

3、選取的金屬應與酸反應速率適中，產生氣泡均勻。

4、不能使用硝酸或濃硫酸，因為這兩種酸具有強氧化性，反應將會生成NO₂或SO₂。

(1)氫氣的實驗室製法及裝置擴展閱讀

雖然氫氣在通常狀態下不是非常活潑，但氫元素與絕大多數元素能組成化合物。碳氫化合物已知有數以百萬種，但它們無法由氫氣和碳直接化合得到。

氫氣與電負性較強的元素（如鹵素）反應，在這些化合物中氫的氧化態為+1。氫與氟、氧、氮成鍵時，可生成一種較強的非共價的鍵，稱為氫鍵。氫鍵對許多生物分子具有重要意義。

氫也與電負性較低的元素（如活潑金屬）生成化合物，這時氫的氧化態通常為 -1，這樣的化合物稱為氫化物。

❷ 實驗室氫氣的製取方法

實驗室制氫氣：
Zn+H2SO4→H2↑+ZnSO4
用一根試管,放入鋅粒（Zn）,然後緩緩倒入硫酸（H2SO4）,在試管口塞上橡皮塞,將導管通入集氣瓶,收集氫氣~（最好不要用鹽酸,因為這樣的話會收集到部分HCL氣體）!
實驗室製取氫氣的裝置和收集方法
1． 制備裝置：
完整的氣體製取裝置包括發生裝置（即發生反應生成該氣體的裝置）和收集裝置兩部分.
氣體發生裝置的確定,要依據反應原理,特別是反應物的狀態和反應條件.實驗室製取氫氣所用的鋅是顆粒狀固體,所用的稀硫酸呈液體,常溫下兩種葯品接觸即可發生反應.由此可見,只需用容器將鋅和稀硫酸盛放在一起,並將產生的氫氣通過導管導出即可.因此組裝發生裝置應包括盛裝葯品的反應容器（大試管、廣口瓶、錐形瓶、燒瓶等均可）,用於封閉反應容器口的膠塞,穿過膠塞用於導出氫氣的玻璃導管（用試管或燒瓶作反應容器時還需用鐵架台固定）.這種裝置是最簡單的氫氣發生裝置。
（討論）但這種發生裝置的缺點是必須當鋅和稀硫酸中至少有一種完全反應後該反應才能停止,如何使製取氣體的過程連續呢?
實驗中常加一長頸漏斗,通過長頸漏斗分次加酸來控制反應.
長頸漏斗下部必須浸泡在酸液中。
此時將導氣管一端堵死,觀察實驗現象.如學生看不清楚,可重復幾次,並提示學生應注意的問題.
（請同學簡述現象,分析原因）
展示啟普發生器,介紹部件名稱,作用,介紹使用方法.
2． 氣體的收集：
氣體的收集裝置要依據該氣體的收集方法而定.氫氣的收集方法有兩種：向下排空氣法（因為氫氣密度最小）和排水法（因為氫氣難溶於水且不和水反應）。
如果用向下排空氣法收集氫氣,難於驗滿,因此收集氫氣的最佳方法是排水法.
注意事項：儀器連接好以後應先檢查裝置的氣密性,然後再裝入葯品製取氫氣；將鋅粒裝入試管時,應將試管傾斜,使鋅粒滑入試管底部,以免直接投入時砸破試管底；對產生的氫氣經驗純後再收集或直接應用；收集滿氫氣的集氣瓶應倒置在桌上,防止氫氣很快逸散.
三、氫氣純度的檢驗方法
實驗操作：用排水法或向下排氣法收集一試管氫氣,用拇指堵住,移近火焰,如果聽到尖銳的爆鳴聲,表明氫氣不純.然後按上述方法再收集、再檢驗,至點燃時發出的響聲很小時,表明氫氣已經純凈.
注意事項：當開始收集的氫氣經檢驗不純,這時需要再收集、再檢驗.若下一步要採用向下排空氣法收集氫氣,應先用拇指把試管口堵住一會兒,再去收集、檢驗氫氣.否則剛用於檢驗氫氣的試管內的火焰可能沒有熄滅,立即用這個試管去再收集氫氣時,可能會點燃導管口不純的氫氣,引起裝置爆炸,發生危險.
四、置換反應：
置換反應：由一種單質跟一種化合物起反應,生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應.
置換反應中「置換」的涵義是：反應物之一的單質中所含元素,代換了參加反應的化合物中的某種元素.
置換反應是化學基本反應類型之一.
表達式：單質 + 化合物＝新單質 + 新化合物
A + BC AC + B
鋅 ＋ 稀硫酸 ＝＝ 硫酸鋅 ＋ 氫氣
Zn ＋ H2SO4 ＝＝ ZnSO4 + H2
單質 化合物 化合物 單質
置換反應的特點是：參加反應的物質只有兩種,且一定是一種單質和一種化合物.生成物也只有兩種,一種一定是單質,另一種一定是化合物.掌握了這些特點,就能夠正確地判斷置換反應.
五、原子團的概念：
鋅 ＋ 稀硫酸 ＝＝ 硫酸鋅 ＋ 氫氣
Zn ＋ H2SO4 ＝＝ ZnSO4 + H2
在鋅與硫酸進行反應時,反應物硫酸,生成物硫酸鋅均有相同的集團,即：
H2SO4和ZnSO4中的畫線部分.在許多化學反應中,作為一個整體參加反應,就好像一個原子一樣,這樣的原子集團叫做原子團.
常見的原子團有：
KClO3 氯酸根
KMnO4 高錳酸根
NaOH 氫氧根
H2SO4 硫酸根
KNO3 硝酸根

❸ 實驗室中製取氫氣，最好的方法

氫氣的實驗室製法:稀鹽酸和鋅反應生成氫氣
2Hcl+zn=zncl2+H2

❹ 怎樣製取氫氣

製取方法
實驗室製取
①反應原理：利用金屬活動性比氫強的金屬單質與酸反應，置換出氫元素。
用鋅與稀硫酸反應：

製取氫氣的簡易方法
注意：
1、這里最好不用鹽酸，是因為該反應放熱，鹽酸會揮發出氯化氫氣體，使製得的氣體含有氯化氫雜質。Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
2、鉀、鈣、鈉等金屬與稀酸反應時，會優先置換出水中的氫並生成相應的鹼，且反應過於劇烈
3、選取的金屬應與酸反應速率適中，產生氣泡均勻
4、不能使用硝酸或濃硫酸，因為這兩種酸具有強氧化性，反應將會生成NO2或SO2

氫氣的實驗室製取
用鋁和氫氧化鈉溶液反應製取：
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
註：市場上零壓氫氣機就是根據鋁和氫氧化鈉反應制氫充球。因為是開放性，是一邊放料一邊充球，所以機內是無氣壓的，安全系數較高。
電解水實驗
電解就是將兩根金屬或碳棒(即電極)放在要分解的物質(電解質)中， 然後接上電源，使電流通過液 體。化合物的陽離子移到帶負電的電極(陰極)，陰離子移到帶正電的電極(陽極)，化合物分為二極。
H2O=H++OH-
H++e-=H
2H=H2
OH--e-=OH
2OH=H2O2
2H2O2=2H2O+O2
2H2O2=2H2O+O2
總的化學方程式是：2H2O=通電=2H2↑+O2↑
收集
1.排水集氣法（用於收集難溶於水的氣體）
優點：可以收集到較純凈的氣體 缺點：收集到的氣體較濕潤
2.向下排空氣法（用於收集密度比空氣小，不與空氣中成分反應的氣體），
優點：過程簡潔 缺點：收集到的氣體不純
工業製作法
①水煤氣法(主要成分CO和H2，C+H2O==高溫==CO+H2）
②電解水的方法制氫氣(2H2O==通電==O2↑+2H2↑)
③電解飽和食鹽水（2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+H2↑+Cl2↑）
原始製作法
原始氫氣是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氫氣，大部分分布在宇宙空間內和大的星球中，是恆星的核燃料，是組成宇宙中各種元素及物質的初始物質。地球上沒有原始氫氣因為地球的引力束縛不了它。只有它的化合物。
人造氫氣生產方法
可分為以下幾種⒈ 工業氫氣生產方法：

啟普發生器制氫氣
⑴由煤和水生產氫氣（生產設備煤氣發生設備，變壓吸附設備）
將水蒸氣通過熾熱的炭層：C+H2O(g)=高溫=CO+H2（水煤氣），再低溫分離
⑵由裂化石油氣生產（生產設備裂化設備，變壓吸附設備，脫碳設備）
CH4=高溫催化劑=C+2H2
⑶電解水生產（生產設備電解槽設備）
⑷工業廢氣。
⒉民用氫氣生產方法：
⑴氨分解（生產設備汽化爐，分解爐，變壓吸附設備）
⑵由活潑金屬與酸（生產設備不銹鋼或玻璃容器設備）
(3)強鹼與鋁或硅（生產設備充氫氣球機設備）一般生產氫氣球都用此方法。
Si+2NaOH+H2O=加熱=Na2SiO3+2H2↑
(4)甲醇裂解（生產設備導熱油爐，甲醇汽化裂解設備，變壓吸附裝置）一般用氫氣量較大化工廠均用此方法。
CH3OH=高溫催化=2H2↑+CO↑，低溫分離
⒊試驗室氫氣生產方法：
硫酸與鋅粒（生產設備：啟普發生器）
4.其他
(1)由重水電解。
(2)由液氫低溫精鎦。
工業製法
一、電解水制氫 多採用鐵為陰極面，鎳為陽極面的串聯電解槽（外形似壓濾機）來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣，陰極出氫氣。該方法成本較高，但產品純度大，可直接生產99.7%以上純度的氫氣。這種純度的氫氣常供：①電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等，②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑，③製取多晶硅、鍺等半導體原材料，④油脂氫化，⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。像北京電子管廠和科學院氣體廠就用水電解法制氫。利用電解飽和食鹽水產生氫氣
如2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+Cl2↑+H2↑
二、水煤氣法制氫 氣用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣（C+H2O====CO+H2—熱）。凈化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO2（CO+H2O→CO2+H2）可得含氫量在80%以上的氣體，再壓入水中以溶去CO2，再通過含氨蟻酸亞銅（或含氨乙酸亞銅）溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣，這種方法制氫成本較低產量很大，設備較多，在合成氨廠多用此法。有的還把CO與H2合成甲醇，還有少數地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用。像北京化工實驗廠和許多地方的小氮肥廠多用此法。

❺ 實驗室製取氫氣方法

驗室製取氧氣十問

(1)加熱試管中的固體葯品時，管口為什麼要略向下傾斜？

答：防止加熱時冷凝水倒流到試管的加熱部分，使試管破裂。

(2)試管口用帶有導管的橡皮塞塞緊後，試管內的導管為什麼不宜過長？

答：如果試管內的導管過長，葯品堵塞導管，影響氣體逸出，甚至會引起試管爆炸。

(3)氣體發生裝置組裝好後，為什麼要檢查裝置的氣密性？

答：若不檢查裝置的氣密性，當裝置漏氣時，生成的氣體難以收集，達不到制氣的目的。

(4)為什麼要將葯品斜鋪在試管底部？

答：為了增加反應物的受熱面積，使生成的氣體易從固體中逸出。

(5)加熱時，為什麼要用酒精燈在試管下方來回移動，然後以外焰固定在葯品所在部位加熱？

答：酒精燈來回移動使試管受熱均勻，防止它炸裂。由於外焰溫度最高，為使分解反應易於發生，故要用外焰加熱。

(6)排空氣法收集氧氣為什麼要瓶口向上？且導管口要伸到接近集氣瓶的底部？

答：由於氧氣比空氣略重，故用向上排空氣法收集。將導管口伸到集氣瓶底部的目的是將空氣迅速的排出，且氣體的純度相對較高。

(7)在用高錳酸鉀制氧氣時，為什麼試管口要放一團松軟的棉花？

答：放棉花主要是防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管。

(8)為什麼不能過早的收集導管中逸出的氣體？答：因為開始逸出的氣體主要是空氣。

(9)用向上排空氣法收集氧氣時，怎樣檢驗瓶里是否收集滿氧氣？

答：將帶火星的木條置於瓶口，復燃，則已集滿。

(l0)停止製取氧氣時，為什麼要先把導管從水槽中取出，然後再移去酒精燈？

答：先移去酒精燈，試管溫度降低，試管內氣體壓強減小，冷水沿導管倒吸到熱的試管里，使試管破裂。

儲存氫氣：把氫氣經過加壓後放在儲氣罐里。
製取氫氣有實驗室製法和工業製法。
實驗室製法：1、用強酸與活潑金屬反應，如Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
2、用鹼金屬與水反應，如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
工業製法：利用電解飽和食鹽水產生氫氣，如2NaCl+2H2O=通電=2NaOH+Cl2↑+H2↑，同時也是工業制氯氣的

❻ 實驗室製取氫氣的方法有幾種請附上裝置圖。謝謝！

實驗室製法

1.用鋅與稀硫酸反應Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

注意：這里不用鹽酸是因為鹽酸反應會揮發出氯化氫回氣體，製得的氣答體含有氯化氫雜質。

2.用鋁和氫氧化鈉反應製取2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

❼ 實驗室制氧氣，氫氣的原理，裝置，注意事項

實驗室制氧氣：
高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫溶液
收集可以通過向上排空氣法和排水取氣法來收集（氧氣密度大於空氣，所以用向上排空氣法，但不是很純凈。氧氣難溶於水，故使用排水取氣法，製得氣體較純凈）

❽ h2的實驗室製法

（1）實驗室制氫氣常用常用鋅與稀鹽酸或稀硫酸反應製取，反應原理，Zn+H ₂ SO ₄ ═內ZnSO ₄ +H ₂ ↑或者Zn+2HCl═ZnCl ₂ +H ₂ ↑；
（2）實驗室制氫氣採用「固液容 不加熱」裝置，且氫氣難溶於水，密度比空氣大，常用排水法或向下排空氣法收集；
（3）根據酸的性質，金屬活動性順序表中排在氫前面的金屬才能置換出酸中的氫，但排在鎂之前的金屬與酸反應太快，不
易收集，而鋅活潑性適中，與酸反應能生成大量的氫氣，所以實驗室常用鋅來製取氫氣．
故答案為：（1）Zn+H ₂ SO ₄ ═ZnSO ₄ +H ₂ ↑或者Zn+2HCl═ZnCl ₂ +H ₂ ↑；
（2）

❾ 實驗室製取氫氣的發生裝置和收集裝置是什麼！！

發生裝置抄和收集裝置襲：發生裝置同分解過氧化氫製取氧氣的發生裝置；收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。具體如下圖所示：

1、反應原理：Zn+H₂SO4=ZnSO₄+H₂↑

2、反應物的選擇：選用鋅粒和稀硫酸。

3、不使用稀鹽酸，因為：鹽酸易揮發，使製得的氫氣中含有氯化氫氣體。

4、不用鎂是因為反應速度太快，不用鐵是因為反應速度太慢。

5、發生裝置和收集裝置：發生裝置同分解過氧化氫製取氧氣的發生裝置；收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。

(9)氫氣的實驗室製法及裝置擴展閱讀

化學中常用的裝置：

1、固固加熱型裝置；用於兩種或多種固體化學試劑反應，並且需要加熱。

2、固固不加熱型裝置；用於兩種或多種固體化學試劑反應，並且不需要加熱。

3、固液加熱型裝置；用於一種或多種固體化學試劑和另一種或多種液體化學試劑和反應，並且需要加熱。

4、固液不加熱裝置；用於一種或多種固體化學試劑和另一種或多種液體化學試劑和反應，並且不需要加熱。

❿ 如何在實驗室製取氫氣

早在16、17世紀的時候，就有好幾位科學家都發現了氫氣是由金屬和酸反應生成回的一種可答燃性氣體。直到現在，氫氣的實驗室製法仍然選用金屬跟酸反應。

在實驗室，製取氫氣的裝置比較簡單。取4支試管，分別向其中加入鎂條、鋅粒、鐵釘、銅片，然後向試管中加入等量的同種稀硫酸，觀察產生氣體的速率。

在試管中，稀硫酸同時與鎂、鋅、鐵、銅接觸產生的實驗現象分別是：鎂與稀硫酸反應劇烈；鋅與酸反應，產生氫氣的速率較快；鐵與稀硫酸反應很慢；銅與稀硫酸接觸，沒有明顯現象。實驗室製取氣體要求便於操作和收集，而鎂反應速率過快，不方便收集；鐵反應速率過慢，因此選用鋅最為合適。

完整的氣體製取裝置包括發生裝置(即發生反應生成該氣體的裝置)和收集裝置兩部分。氣體發生裝置的確定，要依據反應原理，特別是反應物的狀態和反應條件。實驗室製取氫氣所用的鋅是顆粒狀固體，所用的稀硫酸是液體，常溫下兩種葯品接觸即可發生反應。由此可見，只需用容器將鋅和稀硫酸盛放在一起，並將產生的氫氣通過導管導出即可。因此發生裝置應由反應容器，膠塞玻璃導管三部分構村若反應容器為試管和燒瓶還應用到鐵架台。這種裝置是最簡單的氫氣發生裝置。