A. 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。
B. 可制氫氣的那個裝置可以製取哪一類氣體原理是什麼
實驗室製取H2的典型裝置是啟普發生器,有如下幾種情況:
(1)啟普發生器
(2)簡單啟普發生器。由試管、多孔隔板、單孔塞、膠管等組成。
(3)簡易裝置:試管、單孔塞、膠管
適用范圍:適合「固體+液體」反應物,反應不需要加熱,製取溶解度不太大的氣體類實驗。如製取H2、CO2等等。
裝置特點:上述裝置(1)、(2)均具有控制反應進行的能力(關閉開關,裝置內部氣體壓強增大,導致液體和固體反應物相脫離,反應停止。打開開關,裝置內部壓強降低,固、液體重新接觸,反應繼續進行)。
C. 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。
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。
D. 氫氣的實驗室製法的發生裝置和收集裝置各是什麼
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。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。
6、用排空氣法收集氫氣時,不能驗滿!用排水法收集氫氣時,如果集氣瓶口出現氣泡,說明氫氣收集滿。
7、在點燃氫氣前,一定要檢驗氫氣的純度。
8、可燃性氣體的驗純方法:用排水法收集一試管可燃氣體,用拇指堵住試管口移近火焰點燃。如果氣體較純,氣體將會安靜地燃燒,並發出「噗」聲;如果氣體不純,會發出尖銳爆鳴聲。
9、如果驗純時發現氣體不純,需要再收集再檢驗時,必須對試管進行處理(用拇指在試管口堵住一會或更換試管),以免發生爆炸。
(4)實驗室製取氫氣的裝置為擴展閱讀
常用氣體的收集裝置的選取的依據是氣體的溶解性、密度及其是否與水或者空氣的成分發生反應等:
①如果氣體是不易溶於水或難溶於水的,並且不與水發生反應,那麼該氣體可選取「排水法」的裝置來收集。
②如果氣體的密度比空氣的大,並且不與空氣的成分發生反應,那麼該氣體可選取「向上排空氣法」的裝置來收集。
③如果氣體的密度比空氣的小,並且不與空氣的成分發生反應,那麼該氣體可選取「向下排空氣法」的裝置來收集。
E. 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。
(5)實驗室製取氫氣的裝置為擴展閱讀
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。
F. 實驗室制備氫氣的方法及裝置圖
原理Zn+H2SO4=ZnSO4+H2裝置從左至右來,從上到自下為,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%的范圍遇到火就會立即爆炸.而純凈的氫氣則能在空氣中安靜燃燒.連續檢驗氫氣時,不要用同一個試管,需要更換一隻試管(為什麼
)重新檢驗.
使用啟普發生器時,要遠離火源,防止氫氣不純而引起爆炸.
G. 製取氫氣的裝置
制氫氣可以用啟普發生器。
但是還可以用其他的發生器。
可以用錐形瓶,長頸漏斗(或者分液漏斗),橡皮塞等。
可以用試管,長頸漏斗,有孔塑料板,等。鋅粒放在塑料板上,長頸漏鬥口放在塑料板之下,這樣和啟普發生器的原理基本相同。
H. 實驗室製取氫氣時,可選用下列裝置中的() A. B. C. D
實驗室製取氫氣常用鋅與稀硫酸反應,屬於「固液常溫型」製取氣體. A、該裝置屬於「固液常溫型」製取氣體,故選項正確. B、該裝置屬於「固液常溫型」製取氣體,但長頸漏斗的末端沒有伸入試管液面以下,產生的氫氣會從長頸漏斗中逸出,故選項錯誤. C、該裝置屬於「固體加熱型」製取氣體,不能用於實驗室製取氫氣,故選項錯誤. D、該裝置屬於「固體加熱型」製取氣體,且裝置不正確,試管口不能向上傾斜,故選項錯誤. 故選A. |
I. 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
J. 實驗室製取氧氣二氧化碳和氫氣需要哪些裝置
氧氣
1.過氧化氫和二氧化錳常溫反應生成水和氧氣
、需要試管,導氣管,集氣瓶
2.氯酸鉀和二氧化錳加熱反應生成氯化鉀和氧氣、需要試管,酒精燈,導氣管,集氣瓶,鐵架台
3.高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀,二氧化錳和氧氣
、需要試管,酒精燈,導氣管,集氣瓶,鐵架台
二氧化碳
稀鹽酸和大理石(或石灰石)常溫下反應生成氯化鈣,水和二氧化碳
、需要試管,導氣管,集氣瓶
氫氣
鋅和鹽酸反應生成氫氣和氯化鋅
、需要試管,導氣管,集氣瓶
我也是中學生,目前只學了這么多,希望可以幫到你