制氫氣裝置實驗室

1. 初中化學方程式：實驗室制氫氣

實驗室制氫氣

Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (常用) Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑

Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑

Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl===FeCl2+H2↑

Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

2H2O===(通電)2H2↑ +O2↑

化學方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

拓展資料：

實驗原理：通過活潑金屬與稀硫酸反應製取氫氣通常是用金屬鋅與稀硫酸或稀鹽酸。

注意事項：

（1）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。

（2）選取的金屬應與酸反應速率適中，產生氣泡均勻。

（3）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

實驗室製取氫氣：

（1）實驗原理：通過活潑金屬與稀硫酸反應製取氫氣通常是用金屬鋅與稀硫酸或稀鹽酸

反應，若用鎂會反應速度太快，不利於收集，若用鐵會反應速度太慢，若用濃鹽酸與鋅反應生成氫氣，會使製得的氫氣中含有氯化氫氣體，可通過氫氧化鈉溶液吸收而除去．

（2）反應方程式：

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

（3）反應裝置（注意點）：

A．長頸漏斗的下端需伸入墊片以下，形成液封，以及有利於固液可以分離．

B．由於氫氣難溶於水，密度比空氣小，故能用排水法或向上排空氣法收集．

C．優點：可以控制反應的發生，停止；可以節約葯品．

D．相似的氫氣發生裝置圖2（固液制氣，不需加熱）

（4）實驗步驟

A．按照實驗要求，安裝好實驗儀器；

B．檢查儀器裝置的氣密性：關閉止水夾，向分液漏斗中加入足量的水，若漏斗中的液面能存在一段水柱，並不持續下降，則說明原裝置氣密性良好；

C．裝葯品：先將鋅粒放在墊片上，打開止水夾後，向長頸漏斗中注入稀鹽酸，發生反應放出氫氣；

D．驗純氣體：因為氫氣是可燃性氣體，進行性質實驗之前務必進行驗純，用排水法收集一試管氫氣，用拇指堵住，試管口朝下，移近火焰，再移開拇指點火．如果聽到尖銳的爆鳴聲，則表示氫氣不純，需要重新收集並驗純；如果只聽到很微弱的噗噗的聲音，則說明氫氣已經純凈．

E．收集氣體：利用排水法或向下排空氣法收集．

F．結束實驗：關閉止水夾，產生的氫氣無法從導氣管中逸出，試管中的氣壓增大，就會將稀硫酸由分液漏斗下端管口壓回分液漏斗中，從而使稀硫酸與鋅粒分離，反應停止．

分析：

（1）據實驗室製取氫氣所用葯品分析解答，在選擇實驗室製取氣體的葯品時，應選擇反應速度適中的葯品；

（2）據反應原理書寫方程式；

（3）據氣體的密度和溶解性可確定收集方法，依據裝置特點可知其優點；

（4）據檢查裝置氣密性的方法分析解答．

解答：解：

（1）實驗室制氫氣可用反應速率適中的鋅和稀硫酸或稀鹽酸，鎂與酸反應速度太快，不利於收集，鐵與酸反應速度太慢，濃鹽酸易揮發出氯化氫氣體，使收集的氫氣不純，氯化氫與氫氧化鈉溶液反應，氫氣不反應，所以可用氫氧化鈉溶液除去氯化氫氣體；

（2）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應方程式是：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；

（3）由於氫氣難溶於水，可用排水法收集，密度比空氣小，能用向下排空氣法收集；

該裝置打開夾子，固液接觸，生成氫氣，關閉夾子，試管內氣壓變大，將酸壓入長頸漏斗，固液分離，反應停止，故可隨時控制反應發生和停止，從而可節約葯品；

（4）關閉止水夾，向分液漏斗中加入足量的水，若漏斗中的液面能存在一段水柱，並不持續下降，則說明裝置氣密性良好；

2. 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。

(2)制氫氣裝置實驗室擴展閱讀

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。

3. 實驗室制備氫氣的方法及裝置圖 我想知道制備的原理、裝置、注意事項.

原理Zn+H2SO4=ZnSO4+H2裝置從左至右,從上到下為,長頸漏斗,燒瓶,導管,水槽,集氣瓶注意事項是點燃氫氣或加熱氫氣之前,一定要檢驗氫氣的純度,否則有爆炸的危險.因為在氫氣和空氣的混合物中,當含氫的體積在4%～74.2%的范...

4. 實驗室製取氫氣各裝置作用 尤其是那個長頸漏斗是干什麼的..

如果沒有記錯的話實驗室製取氫氣是用鋅粒與稀鹽酸反應的.
實驗的裝置是啟普發生器
長頸漏斗是用來將鹽酸注入從而發生反應的.
之所以用「長頸」的,是因為可以需要讓反應停止時只要關閉出口的閥門,鹽酸會在瓶子下層產生的氫氣壓力的作用下由長頸漏斗開進瓶底的出口處返回至漏鬥上部從而與鋅粒分離,反應終止~

5. 製取氫氣的發生裝置

實驗室製取氫氣用的是鋅和稀硫酸。發生裝置的名稱是固液不加熱裝置，收集方法是排水法或者向下排空氣法。用到的儀器有試管，橡膠塞，導管

6. 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）

7. 實驗室如何製取氫氣（步驟.原理.）快.

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,如下圖（A）、（B）所示.
（A） （B）
（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,如下圖所示.
長頸漏斗下部必須浸泡在酸液中,為什麼呢?
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）,如圖（E）、（F）所示.
（E） （F）
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.實驗操作過程如下圖：
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.
（討論）置換反應與化合反應,分解反應有哪些區別?
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
探究活動
1 用廢舊的可樂瓶（塑料）、吸管、粘合劑,根據啟普發生器原理,製作一個簡易裝置.
2 根據啟普發生器的原理,設計三套類似的實驗裝置,畫出裝置圖.
3 設計一個儲存氫氣的裝置,便於利用該裝置收集氫氣,便於實驗中使用氫氣.

8. 下圖是實驗室製取氫氣的裝置圖。

(1)HCl(實驗室制氫氣一般是用稀鹽酸與鋅粒反應,鹽酸易揮發)
(2)NaOH 用於吸收HCl氣體
H2SO4(濃) 用於吸收水分
CuSO4(無水硫酸銅) 再次吸收水分
(3)向下排空氣法

9. 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。