① 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.
② 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。
③ 製取氫氣的簡易裝置原理是什麼
1、製取氫氣的簡易裝置就是一個試管,加上帶導管的膠塞
2、左邊是發生裝置,右邊是收集裝置,也可以採用向下排空氣法
3、原理是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
④ 製取氫氣用什麼發生裝置和收集裝置
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,一定要檢驗鍵檔氫氣的純度。
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,必稿行亂須對試管進行處理(用拇指在試管口堵住一會或更換試管),以免發生爆炸。
(4)氫氣制備的簡易裝置還可以怎樣設計擴展閱讀
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,並且帶賣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。
⑤ 以氫氣氧氣二氧化碳為例歸納常見氣體制備方法,制備裝置,凈化裝置,收集裝置
1、氫氣制備:
化學方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
收集:用向下排空氣法或排水法收集,無需凈化。
2、氧氣制備:
化學方程式:2KMnO4 =(△)K2MnO4+MnO2+O2↑、2KClO3 =(MnO2)2KCl+3O2↑
2H2O2=(MnO2、△)2H2O+O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
收集:用排水法收集。
凈化:用濃硫酸乾燥。
3、二氧化碳制備:
化學方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
收集:用向上排空氣法收集
凈化:雜質為HCl、H2O,用飽和NaHCO₃溶液除去HCl,再用濃硫酸除水蒸氣。
製取氣體時需要注意:
1、反應條件:是否需要加熱。反應物的物態:是否全是固體、是否有液體。
2、需要考慮氣體的密度、在某些液體的溶解度。
3、一些氣體若進入大氣會造成污染、引發人畜中毒,因此在實驗時要把混有這種氣體的尾氣處理掉。
4、要檢查氣密性。按照具體的步驟進行實驗,實驗時要小心謹慎,注意觀察現象並填寫實驗報告。
⑥ 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.
⑦ 如何製造氫氣製造氫氣需要哪些設備和材料知道的請告訴我,謝謝!
電解水
⑧ 實驗室可利用鋅與稀硫酸常溫下反應製取氫氣,請設計簡便的實驗裝置,根據氫氣的物理性質可以採用______或
由於實驗室利用鋅與稀硫酸常溫下反應製取氫氣不需加熱,故可選擇如圖的簡易裝置製取.由於氫氣難溶於水;密度比空氣輕的特點.所以收集方法可以用排水法和向下排空氣法.
答:排水法;向下排空氣法.