A. 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 ).
B. 化學實驗室如何收集氫氣
此實驗非常危險
H2很容易爆炸
不做好萬全准備不要輕易嘗試
!!!!!
原料:鉛、純鹼與石灰粉
二、反應原理:用純鹼與石灰反應製取燒鹼,燒鹼與鋁反應製得氫氣。
三、製取氫氣的實驗值和最佳原料比:實驗所使用的鋁片是回收葯瓶蓋或廢鋁線,因為純鹼價格便宜,所以用過量的石灰粉與純鹼反應製取燒鹼,再用過量的燒鹼和鋁片反應製取氫氣。
四、製取氫氣球:
1、製取氫氣的設備,充氣機是一個圓柱體鐵筒,直徑20厘米,高40厘米,鐵筒壁厚2至3毫米,容積為12升左右。
2、用上述充氣機一次最大加料量:廢鋁片250克,純鹼540克,石灰粉418克,水5000毫升(也可減用半量)。可取氫氣量:常溫常壓下產氣為340升。
3、鐵筒內氣體壓強在表壓0.4公斤/立方厘米時可即用來充氣球。
4、製取氫氣的操作步驟:(1)加入廢鋁片,純鹼和石灰粉;(2)打開氫氣出口開關;(3)加水並塞上壓力表的膠塞;(4)估計空氣出凈後,關閉氫氣出口開關,待壓力表的表壓達到
0.4公斤/立方厘米時可即用來充氣球;(5)當鐵筒溫度較高時,可將鐵筒放入裝有冷水的鐵桶中冷卻,以降低反應速度,避免水汽化再用。
五、實驗
(1)開始反應必須用熱水(反應後自然放熱);(2)純鹼雙叫蘇打或碳酸鈉;(3)充氣機的開關可到農資公司買回一根噴霧器的噴桿鋸斷即可使用。(4)塞膠塞的孔最好焊上長約一寸,口徑為一寸的小水管,開關桿也可和壓力表插入膠塞(膠塞開兩個孔),然後將膠塞塞入焊好的水管孔內;(5)充氣機的製作:鋼板可到物質部門購買,一塊長約200厘米,寬100厘米的鋼板可制6個充氣球。
C. 氫氣怎麼製作
方法如下:
1.在一個直徑7.5厘米的玻璃杯中加入三分之四的水。
安全性:由於使用電池進行電解,電流小,比較安全,可以讓兒童嘗試操作。
D. 實驗室製取氫氣裝置圖
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
鋅 + 硫酸 → 硫酸鋅 + 氫氣
實驗室制氫氣只能用稀硫酸來制,其他的方法都是不標準的版,鹽酸會揮發,權會導致氫氣不純
實驗室製取氫氣不可能使用電解水的方法,因為這樣反應速度慢,產氣量少,在實驗室中我們一般情況下是利用金屬與酸的反應來製取氫氣的
E. 用鋅粒與稀硫酸制氫氣的實驗裝置
(1)檢查裝置氣密性後,先在有孔塑料板上加鋅粒,再通過長頸漏鬥倒入稀硫酸,鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣,反應的化學方程式:Zn+H 2 SO 4 ═ZnSO 4 +H 2 ↑;
(2)圖示方法是排水法收集氣體,氫氣可用排水法收集是因為氫氣難溶於水;
(3)該裝置可通過止水夾的關閉控制反應的隨時發生和停止,打開夾子,固液接觸產生氣體,關閉夾子,試管內壓強增大,將硫酸壓入長頸漏斗,反應終止;實驗室製取二氧化碳用大理石和鹽酸常溫反應,不需加熱,也可用此發生裝置;
(4)實驗室製取大量CO 2 氣體不能用稀硫酸和大理石為原料,因為 稀硫酸和大理石反應生成CaSO 4 微溶於水,使大理石和硫酸隔絕,阻止反應繼續進行,所以不能用塊狀的大理石和稀硫酸反應,但大理石粉末與硫酸能充分接觸,所以可用於製取二氧化碳;
故答案為:(1)鋅粒;通過長頸漏鬥倒入稀硫酸;Zn+H 2 SO 4 ═ZnSO 4 +H 2 ↑;
(2)排水法;氫氣難溶於水;
(3)能隨時控制反應的發生和停止;可以;實驗室製取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應,也不需加熱;
(4)碳酸鈣與硫酸反應生成微溶性的硫酸鈣,會覆蓋在塊狀大理石表面,使大理石和硫酸隔絕,阻止反應繼續進行,所以不能用塊狀的大理石和稀硫酸反應,但大理石粉末與硫酸能充分接觸,故可用於製取二氧化碳.
F. 過氧化氫制氧氣的實驗裝置有哪些
錐形瓶、長頸漏斗、雙孔橡皮塞、導管、集氣瓶、水槽,過氧化氫溶液等。
檢查裝置氣密性。方法是向長頸漏斗中加水直至浸沒長頸漏斗的下端管口,然後將導管的一端浸入水中,用手緊握錐形瓶的外壁,若長頸漏斗下端形成一段水柱,導管口有氣泡冒出,則證明裝置氣密性良好,再錐形瓶中裝入二氧化錳,倒入過氧化氫溶液,收集氧氣即可。
過氧化氫製取氧氣裝置禁忌
分液漏斗可以用長頸漏斗代替,但其下端應該伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出。
導管只需略微伸入試管塞,用止水夾關閉,打開分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持續下降,就說明氣密性良好。
裝葯品時,先裝固體後裝液體。
該裝置的優點:可以控制反應的開始與結束,可以隨時添加液體。
以上內容參考網路-過氧化氫、網路-實驗室制氧氣
G. 實驗室如何製取氫氣(步驟。過程。原理。。。。)快快。。。。
實驗室常用鋅與稀硫酸反應製取氫氣。
1、反應原理:利用金屬活動性比氫強的金專屬單質與酸反屬應,置換出氫元素。
用鋅與稀硫酸反應:
(7)製取氫氣裝置實驗視頻擴展閱讀
用鋅與稀硫酸反應製取氫氣時需要注意以下事項:
1、不適宜用稀鹽酸代替稀硫酸,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、不能使用硝酸或濃硫酸,因為這兩種酸具有強氧化性,反應將會生成二氧化氮或二氧化硫。
3、製取之前需要檢測裝置的氣密性。
H. 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。