鐵生成氫氣實驗裝置

⑴ 化學問題......請分析一下裝置

各裝置的作用如下：
左側裝置：A試管用於Fe和H2O反應生成H2，B中裝水加熱提供水蒸氣，水蒸氣經由導管進入A中與普通Fe反應，生成的H2從上面的長導管到處到C，再到D收集。
右側裝置：I中加鹽酸與鋅用來製取H2，G用來除去H2中混有的HCl，E中H2與Fe3O4反應生成H2O與引火鐵。

具體分析：
首先做這道題之前必須要知道書上給的一個典型反應：3Fe+4H2O=（高溫）=Fe3O4+4H2，根據題干第一句話所給的條件可以確定本實驗包含這一主要反應。又根據它給出的本實驗中的另一個要求，即製取「引火鐵」推測書上介紹的反應的可逆反應，即Fe3O4和H2在高溫下反應生成水和引火鐵。
然後．仔細觀察兩套實驗裝置，可發現左邊裝置有用排水法收集反應生成氣體的D試管，而這兩個反應中明顯是第一個反應會生成氫氣，由此確認左邊裝置為製取鐵的氧化物和氫氣，而右邊裝置用於製取「引火鐵」，這是本題解題的突破口。最後讀題時要注意到鹽酸比較濃，肯定需要除HCL
接下來是逐個分析裝置，先看左邊的，左邊裝置發生的反應所需要的條件是高溫，反應物是固-氣，根據這兩個條件推測左邊的容器中反應容器為A試管。因為這里能加熱的儀器只有兩個燒瓶與試管，如果是B做反應容器，內裝鐵粉，那麼無法供應水蒸氣，因為如果在C中加水，那麼加熱C讓水蒸氣溢出要經過A試管，多此一舉，而且B中生成的H2也要經過A試管，又與水蒸氣混合了，這很明顯不合理；而A試管中裝水供應水蒸氣就更不可能了，試管是向下傾斜的。如果是C做反應容器，B中裝水供應水蒸氣，那麼同理水蒸氣又要經過A試管，不合理。所以正確的反應容器只可能是A,接下來是確定B和C哪個容器中裝水供應水蒸氣，很明顯這里是B，因為C和收集裝置直接相連，如果C用來提供水蒸氣，那麼氫氣無法收集。
對於右面的裝置要簡單很多，因為第二個反應需要氫氣，題中又給了鹽酸，很明顯H是固液反應製取氫氣用的，很自然G就是用來除去HCl氣體的，E試管就是用來做反應容器的了。

以下是標准答案和解析：
[答案] （1）普通鐵粉；作為水蒸氣發生器；防止水倒吸；氫氣。
（2）固體NaOH（或鹼石灰、CaO等鹼性固體乾燥劑；6mol•L-1HCl）
（3）A、B、E
（4）加快氫氣產生的速度
（5）
（6）檢驗氫氣的純度；點燃氫氣

（1）A中應加入普通鐵粉，B是作為水蒸氣發生器，因反應產生的H2可能不連續，C瓶為防止水槽中的水倒吸而作緩沖瓶（較難），D中收集到的是H2。
（2）右邊的裝置氣流是從右到左，燒瓶I和分液漏斗H的組合一定是H2發生裝置，所用試劑自然是普通鐵粉和6mol、L-1 鹽酸，所以製得的H2中含有HCl氣體和H2O（氣），在製取「引火鐵」之前必須凈化、乾燥，由此U形管G中應加入固體鹼性乾燥劑NaOH或鹼石灰。
（3）根據題給兩個反應的條件都是「高溫」和要製取水蒸氣的要求，可知實驗時需要加熱的儀器為A、B、E。
．（4）聯想到課本習題（《化學選修第三冊》P62第4題），在Zn和稀H2SO4反應製取H2時加入少量CuSO4溶液能使製取H2的反應加快，可知，在I中加入少量CuSO4溶液，其目的是加快H2的生成速度，原因是形成了無數微小的Fe-Cu原電池，加快了反應（析氫腐蝕）的進行。
（5） 試管E中的反應自然是製取「引火鐵」的反應。其關鍵在於反應物是Fe3O4而不是鐵的其它氧化物。
（6）結合初中H2還原CuO的實驗可知，H2在加熱或點燃前一定要先驗純，所不同的是，本實驗還要盡可能避免空氣進入試管E，使製取的高活性的「引火鐵」受熱燃燒、所以要加帶導管F的橡皮塞。此外E管反應後，為了防止F出口處的水蒸氣凝結，堵塞出氣口或迴流到試管E將其炸裂，因此E管反應後，F出口處應點燃H2。

如有不明之處請指出

⑵ 該圖是鐵與水在高溫下反應實驗裝置圖，請問實驗開始時

（1）裝置B中鐵粉與水蒸氣在高溫下發生反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為：回3Fe+4H2O
高溫
.
Fe3O4+H2↑，故答案答為：3Fe+4H2O
高溫
.
Fe3O4+H2↑；（2）裝置B鐵與水蒸氣反應生成的氫氣，經鹼石灰乾燥後加入裝置E，氧化鐵與氫氣加熱發生反應生成了鐵和水，所以反應的現象為：紅色的粉末變成黑色，管壁產生水珠，故答案為：紅色的粉末變成黑色，管壁產生水珠；（3）裝置A需要加熱產生水蒸氣，裝置B是鐵與水蒸氣的反應，需要高溫下才能反應，需要加熱；裝置E是氫氣含有氧化鐵的裝置，反應需要加熱，所以需要加熱的裝置為：A
B
E，故答案為：A
B
E；（4）檢驗三價鐵離子的方法為：取少量濾液，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色，故答案為：取少量濾液於試管中，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色．

⑶ 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。

(3)鐵生成氫氣實驗裝置擴展閱讀

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。

⑷ 還原鐵粉與水蒸氣的反應實驗裝置

實驗抄室主要用以下兩款裝置來完成該實驗。

⑸ 化學實驗中如何提取氫氣

氫氣的實驗室製取和性質實驗
一,實驗目的
1.掌握啟普發生器的使用方法;
2.熟練地掌握氫氣的實驗室製取和性質實驗的操作技能;
3.研究氫氣製取及性質實驗的教學方法.
二,實驗用品
硬質試管(25×200mm,附有導管的橡皮塞和90°玻璃尖嘴導管)1隻,長頸漏斗1個,啟普發生器(250mL,附塞球形漏鬥口的橡皮塞1隻,30°玻璃管1根,尖嘴玻管長10cm1根)1套,乾燥管1隻(附5cm長的直玻管的橡皮塞),燒杯(500mL,50~100mL各1隻),玻璃水槽(外徑240mm)1個,試管(18×150mm)2隻,鐵架台2個(附鐵夾,鐵環各1個),儲氣瓶1個(同體積500mL的分液漏斗和吸濾瓶各1個,尖嘴導管和彈簧夾各1個),酒精燈1個,小試管2隻,量筒2隻(10mL,50mL各1個),玻棒1根,坩堝鉗1把,石棉絨(或玻璃纖維)若干,直玻管1根(長30cm),火柴,蒸發皿1個,鐵筒(或塑料筒)1個,高錳酸鉀,酒精,海鷗洗滌劑,洗衣粉,香肥皂,甘油,氧化銅,凡士林,無水氧化鈣,稀硫酸(1:4),粗鋅粒,洗潔精.
三,實驗步驟
(一) 啟普發生器的安裝和使用以及氫氣的實驗室製取
1.安裝
實驗室里製取氫氣通常是在啟普發生器中用鋅粒與稀硫酸(1:4)反應製得的.其反應方程式是:
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
啟普發生器是由上部的球形漏斗1和下部的容器2(玻璃球體和半球體)和導氣管3所組成.球體有兩個開口,正上方開口是球形漏斗插入的孔道,上側口是氣體的出口(配有導氣管的橡皮塞).半球體有一個下則口是排廢酸用的,用玻璃磨砂塞或橡皮塞塞緊並拴住(見圖2-1).
將發生器各部件洗凈,擦乾並在磨砂處和活塞處薄薄地塗上一層凡士林,裝好旋轉呈均勻透明狀,以防漏氣或漏液.
2.檢查氣密性
先打開導氣管活塞,從漏斗處加水至充滿半球體,關閉活塞,繼續加水至液面到達球形漏斗體積的容積一半處為止,作一記號,靜止2分鍾.如果水面不下降,證明啟普發生器不漏氣.把水放掉重新安裝.
3.裝鋅
拔去上側口的橡皮塞,在球體和半球體之間的"蜂腰"處從上側口加入一層玻璃絲或橡皮圈(橡皮圈應打孔,周圍小孔供硫酸上下流動,中間大孔留插球形漏斗用),防止鋅粒掉下去.然後,用葯匙加入粗鋅粒.
4.裝酸
先扭開導氣管活塞,然後將稀硫酸從球形漏斗中加入至浸沒鋅粒為止,關閉活塞待用.
5.檢查氫氣純度
打開導氣管活塞,用向下排空氣法收集一小試管氫氣,用拇指堵住試管口,管口向下移動到火焰處,進行點燃.如果有尖銳的爆鳴聲證明試管里的氫氣混有空氣,這時需要再進行試純,直至只發生輕微的"噗"聲為止.若進行第二次試純時,必須堵住小試管一會兒或更換一個試管,防止試管內有燃燒的氫氣火焰存在,再拿到導管口收集氫氣時,會引起管口處的氫氣燃燒,這時若啟普發生器中混有空氣就會引起啟普發生器的爆炸.這一點要特別注意.
6.排酸
啟普發生器用過後應排掉廢酸.首先關閉導氣管活塞,再用橡皮塞塞住球形漏鬥口,然後右手握住啟普發生器的球體(不能握球形漏斗)把下側口放在大口接受器(廢液缸或大燒杯)之上,左手拔去半球體的下側口的活塞,讓酸液慢慢流出來.然後將鋅粒,玻璃絲或橡皮圈洗凈.再用清水把啟普發生器洗凈,並在有磨砂處墊上紙片或塗上凡士林,以防粘結.如中途需要加酸,可以在排完廢酸後,再塞緊塞子,加入新的酸液.
(二)氫氣的性質實驗
1.氫氣密度與空氣密度的比較
在啟普發生器的導氣管上裝上一個裝有無水氯化鈣的乾燥管.在乾燥管口較大的一頭裝上帶有直玻璃管的橡皮塞,再在乾燥管小埠連接一段10厘米左右的橡皮管.用橡皮管蘸取肥皂液後慢慢打開啟普發生器上的活塞,肥皂泡即生成,再輕輕擺動橡皮管,肥皂泡即離開橡皮管而上升(見圖2-2).
2.氫氣與空氣爆鳴
(1)方法一
選擇兩個大小相同,瓶口吻合的集氣瓶,其中一個集氣瓶用排水法收滿氫氣.將另一裝有空氣的集氣瓶隔著玻璃片倒立在有氫氣的瓶口上並與裝有氫氣的瓶口對齊(見圖2-3)抽去毛玻片,將兩個集氣瓶一起拿著上下翻幾次,使氫氣與空氣混勻.再向兩瓶口之間插入兩塊毛玻片,將兩個瓶口蓋好後分開.移去毛玻片迅速在點燃的酒精燈上點火,立即發出聲音較大的爆鳴聲.
(2)方法二
在一隻高約8厘米,口徑約7厘米的鐵筒(或塑料紙筒)底上,用小鐵釘在中央打個孔,以紙或火柴棒塞住.然後從鐵筒大口處迅速地通入氫氣,約3-4分鍾估計收集的氫氣已純,拿開氫氣導管和氫氣發生器,立即點燃玻璃棒上吸有酒精的棉花,同時拔掉小孔里的火柴棒,用燃著的棉球接觸筒上小孔逸出的氫氣,氫氣立即燃燒,隨後發生爆炸並把鐵筒彈起(見圖2-4).
3.氫氣與氧氣的爆鳴
(1)方法一
用排水法先收集集氣瓶1/3體積的氧氣,再繼續收集氫氣至瓶內水剛排完.關閉氫氣發生器出口旋塞,用毛玻片蓋嚴集氣瓶口,從水槽中取出,瓶口向下,拿著瓶下部,揭開毛玻片,迅速使瓶口與火接觸,可聽到很響的爆鳴聲.
(2)方法二
採用右圖(圖2-5)裝置,進行爆鳴實驗:向肥皂液中通入氫氧(2:1)混合氣體,成泡後,關閉止水夾,移走該裝置,再用燃著的火柴點燃肥皂泡,發出很響的爆鳴聲.
4.氫氣在空氣中燃燒
在啟普發生器的導氣管上,先裝上一支裝有無水氯化鈣的乾燥管,上接一根尖嘴玻璃導管,點燃氫氣,觀察氫氣燃燒現象.再在火焰的上方罩一冷而乾燥的燒杯,觀察現象(見圖2-6).
5.氧氣在氫氣中燃燒
取一硬質試管裝入經壓碎的高錳酸鉀5克,管口放置少量棉花,配單孔塞,連接導管,導管末端要有90°彎玻管,以便伸入集氣瓶內,試管口稍低於管底,固定在鐵架台上,製得氧氣.
選取一個250mL集氣瓶(事先應與鐵架台上的小鐵圈配合好),用排水法收滿純氫氣,用毛玻片蓋好,瓶口向下,擱在鐵圈上.
加熱高錳酸鉀,把導管末端插入水中,見有顯著連續氣泡放出,抽去毛玻片,讓集氣瓶落入鐵圈內,迅速點燃氫氣,立即把氧氣導管穿過氫焰,慢慢伸入瓶中,觀察觀象(見圖2-7).
6.氫氣還原氧化銅
取乾燥的大試管一支,裝入少量氧化銅粉末,使它平鋪在接近試管底部的一側,用鐵夾固定在鐵架台上,並使試管口稍向下,用自製氫氣簡易發生器製取氫氣,將經檢驗證明已純凈的氫氣通入大試管中(通氫氣的玻璃管要伸到大試管的底部,為什麼 ).估計試管中的空氣排盡後,在裝有氧化銅的地方加熱,觀察現象.反應結束後,移去酒精燈,再繼續通氫氣至試管冷卻(為什麼 )(見圖2-8).
四,注意事項
1.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.
2.使用啟普發生器時,要遠離火源,防止氫氣不純而引起爆炸.
3.做氫氧混合氣體爆鳴實驗時,應注意在點燃肥皂泡前一定要拿走儲氣瓶,並夾好橡皮導管.否則將引起爆炸事故.
4.在做氫氣還原氧化銅的實驗中,加熱前應先通入氫氣把試管內的空氣排盡,然後才能加熱(為什麼 ).同時氫氣流要均勻,避免時快時慢,一般每秒2個氣泡即可.在停止加熱後,要繼續通入氫氣至試管冷卻(為什麼 ).

⑹ 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。

⑺ 實驗室製取氫氣的化學方程式

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版取氫氣通常是用金權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。