A. 如何在实验室制取氢气
早在16、17世纪的时候,就有好几位科学家都发现了氢气是由金属和酸反应生成回的一种可答燃性气体。直到现在,氢气的实验室制法仍然选用金属跟酸反应。
在实验室,制取氢气的装置比较简单。取4支试管,分别向其中加入镁条、锌粒、铁钉、铜片,然后向试管中加入等量的同种稀硫酸,观察产生气体的速率。
在试管中,稀硫酸同时与镁、锌、铁、铜接触产生的实验现象分别是:镁与稀硫酸反应剧烈;锌与酸反应,产生氢气的速率较快;铁与稀硫酸反应很慢;铜与稀硫酸接触,没有明显现象。实验室制取气体要求便于操作和收集,而镁反应速率过快,不方便收集;铁反应速率过慢,因此选用锌最为合适。
完整的气体制取装置包括发生装置(即发生反应生成该气体的装置)和收集装置两部分。气体发生装置的确定,要依据反应原理,特别是反应物的状态和反应条件。实验室制取氢气所用的锌是颗粒状固体,所用的稀硫酸是液体,常温下两种药品接触即可发生反应。由此可见,只需用容器将锌和稀硫酸盛放在一起,并将产生的氢气通过导管导出即可。因此发生装置应由反应容器,胶塞玻璃导管三部分构村若反应容器为试管和烧瓶还应用到铁架台。这种装置是最简单的氢气发生装置。
B. 可制氢气的那个装置可以制取哪一类气体原理是什么
实验室制取H2的典型装置是启普发生器,有如下几种情况:
(1)启普发生器
(2)简单启普发生器。由试管、多孔隔板、单孔塞、胶管等组成。
(3)简易装置:试管、单孔塞、胶管
适用范围:适合“固体+液体”反应物,反应不需要加热,制取溶解度不太大的气体类实验。如制取H2、CO2等等。
装置特点:上述装置(1)、(2)均具有控制反应进行的能力(关闭开关,装置内部气体压强增大,导致液体和固体反应物相脱离,反应停止。打开开关,装置内部压强降低,固、液体重新接触,反应继续进行)。
C. 实验室制取氢气的发生装置和收集装置是什么!!
发生装置抄和收集装置袭:发生装置同分解过氧化氢制取氧气的发生装置;收集装置可选择排水法收集气体的装置或向下排空气法收集气体的装置。具体如下图所示:
1、反应原理:Zn+H₂SO4=ZnSO₄+H₂↑
2、反应物的选择:选用锌粒和稀硫酸。
3、不使用稀盐酸,因为:盐酸易挥发,使制得的氢气中含有氯化氢气体。
4、不用镁是因为反应速度太快,不用铁是因为反应速度太慢。
5、发生装置和收集装置:发生装置同分解过氧化氢制取氧气的发生装置;收集装置可选择排水法收集气体的装置或向下排空气法收集气体的装置。
化学中常用的装置:
1、固固加热型装置;用于两种或多种固体化学试剂反应,并且需要加热。
2、固固不加热型装置;用于两种或多种固体化学试剂反应,并且不需要加热。
3、固液加热型装置;用于一种或多种固体化学试剂和另一种或多种液体化学试剂和反应,并且需要加热。
4、固液不加热装置;用于一种或多种固体化学试剂和另一种或多种液体化学试剂和反应,并且不需要加热。
D. 氢气的实验室制法的发生装置和收集装置各是什么
发生装置和收集装置:发生装置同分解过氧化氢制取氧气的发生装置;收集装置可选择排水法收集气体的装置或向下排空气法收集气体的装置。具体如下图所示:
1、反应原理:Zn+H₂SO4=ZnSO₄+H₂↑
2、反应物的选择:选用锌粒和稀硫酸。
3、不使用稀盐酸,因为:盐酸易挥发,使制得的氢气中含有氯化氢气体。
4、不用镁是因为反应速度太快,不用铁是因为反应速度太慢。
5、发生装置和收集装置:发生装置同分解过氧化氢制取氧气的发生装置;收集装置可选择排水法收集气体的装置或向下排空气法收集气体的装置。
6、用排空气法收集氢气时,不能验满!用排水法收集氢气时,如果集气瓶口出现气泡,说明氢气收集满。
7、在点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。
8、可燃性气体的验纯方法:用排水法收集一试管可燃气体,用拇指堵住试管口移近火焰点燃。如果气体较纯,气体将会安静地燃烧,并发出“噗”声;如果气体不纯,会发出尖锐爆鸣声。
9、如果验纯时发现气体不纯,需要再收集再检验时,必须对试管进行处理(用拇指在试管口堵住一会或更换试管),以免发生爆炸。
(4)实验室制取氢气的装置为扩展阅读
常用气体的收集装置的选取的依据是气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气的成分发生反应等:
①如果气体是不易溶于水或难溶于水的,并且不与水发生反应,那么该气体可选取“排水法”的装置来收集。
②如果气体的密度比空气的大,并且不与空气的成分发生反应,那么该气体可选取“向上排空气法”的装置来收集。
③如果气体的密度比空气的小,并且不与空气的成分发生反应,那么该气体可选取“向下排空气法”的装置来收集。
E. 氢气的实验室制法
反应原理:利用金属活动性比氢强的金属单质与酸反应,置换出氢元素。
用锌专与属稀硫酸反应:Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
装置——启普发生器。
检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠。
收集——排水法或向下排气法。
注意:
1、这里最好不用盐酸,是因为该反应放热,盐酸会挥发出氯化氢气体,使制得的气体含有氯化氢杂质。
2、钾、钙、钠等金属与稀酸反应时,会优先置换出水中的氢并生成相应的碱,且反应过于剧烈。
3、选取的金属应与酸反应速率适中,产生气泡均匀。
4、不能使用硝酸或浓硫酸,因为这两种酸具有强氧化性,反应将会生成NO₂或SO₂。
(5)实验室制取氢气的装置为扩展阅读
虽然氢气在通常状态下不是非常活泼,但氢元素与绝大多数元素能组成化合物。碳氢化合物已知有数以百万种,但它们无法由氢气和碳直接化合得到。
氢气与电负性较强的元素(如卤素)反应,在这些化合物中氢的氧化态为+1。氢与氟、氧、氮成键时,可生成一种较强的非共价的键,称为氢键。氢键对许多生物分子具有重要意义。
氢也与电负性较低的元素(如活泼金属)生成化合物,这时氢的氧化态通常为 -1,这样的化合物称为氢化物。
F. 实验室制备氢气的方法及装置图
原理Zn+H2SO4=ZnSO4+H2装置从左至右来,从上到自下为,长颈漏斗,烧瓶,导管,水槽,集气瓶注意事项是点燃氢气或加热氢气之前,一定要检验氢气的纯度,否则有爆炸的危险.因为在氢气和空气的混合物中,当含氢的体积在4%~74.2%的范围遇到火就会立即爆炸.而纯净的氢气则能在空气中安静燃烧.连续检验氢气时,不要用同一个试管,需要更换一只试管(为什么
)重新检验.
使用启普发生器时,要远离火源,防止氢气不纯而引起爆炸.
G. 制取氢气的装置
制氢气可以用启普发生器。
但是还可以用其他的发生器。
可以用锥形瓶,长颈漏斗(或者分液漏斗),橡皮塞等。
可以用试管,长颈漏斗,有孔塑料板,等。锌粒放在塑料板上,长颈漏斗口放在塑料板之下,这样和启普发生器的原理基本相同。
H. 实验室制取氢气时,可选用下列装置中的() A. B. C. D
实验室制取氢气常用锌与稀硫酸反应,属于“固液常温型”制取气体. A、该装置属于“固液常温型”制取气体,故选项正确. B、该装置属于“固液常温型”制取气体,但长颈漏斗的末端没有伸入试管液面以下,产生的氢气会从长颈漏斗中逸出,故选项错误. C、该装置属于“固体加热型”制取气体,不能用于实验室制取氢气,故选项错误. D、该装置属于“固体加热型”制取气体,且装置不正确,试管口不能向上倾斜,故选项错误. 故选A. |
I. 实验室氢气的制取方法
实验室制氢气:
Zn+H2SO4→H2↑+ZnSO4
用一根试管,放入锌粒(Zn),然后缓缓倒入硫酸(H2SO4),在试管口塞上橡皮塞,将导管通入集气瓶,收集氢气~(最好不要用盐酸,因为这样的话会收集到部分HCL气体)!
实验室制取氢气的装置和收集方法
1. 制备装置:
完整的气体制取装置包括发生装置(即发生反应生成该气体的装置)和收集装置两部分.
气体发生装置的确定,要依据反应原理,特别是反应物的状态和反应条件.实验室制取氢气所用的锌是颗粒状固体,所用的稀硫酸呈液体,常温下两种药品接触即可发生反应.由此可见,只需用容器将锌和稀硫酸盛放在一起,并将产生的氢气通过导管导出即可.因此组装发生装置应包括盛装药品的反应容器(大试管、广口瓶、锥形瓶、烧瓶等均可),用于封闭反应容器口的胶塞,穿过胶塞用于导出氢气的玻璃导管(用试管或烧瓶作反应容器时还需用铁架台固定).这种装置是最简单的氢气发生装置。
(讨论)但这种发生装置的缺点是必须当锌和稀硫酸中至少有一种完全反应后该反应才能停止,如何使制取气体的过程连续呢?
实验中常加一长颈漏斗,通过长颈漏斗分次加酸来控制反应.
长颈漏斗下部必须浸泡在酸液中。
此时将导气管一端堵死,观察实验现象.如学生看不清楚,可重复几次,并提示学生应注意的问题.
(请同学简述现象,分析原因)
展示启普发生器,介绍部件名称,作用,介绍使用方法.
2. 气体的收集:
气体的收集装置要依据该气体的收集方法而定.氢气的收集方法有两种:向下排空气法(因为氢气密度最小)和排水法(因为氢气难溶于水且不和水反应)。
如果用向下排空气法收集氢气,难于验满,因此收集氢气的最佳方法是排水法.
注意事项:仪器连接好以后应先检查装置的气密性,然后再装入药品制取氢气;将锌粒装入试管时,应将试管倾斜,使锌粒滑入试管底部,以免直接投入时砸破试管底;对产生的氢气经验纯后再收集或直接应用;收集满氢气的集气瓶应倒置在桌上,防止氢气很快逸散.
三、氢气纯度的检验方法
实验操作:用排水法或向下排气法收集一试管氢气,用拇指堵住,移近火焰,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯.然后按上述方法再收集、再检验,至点燃时发出的响声很小时,表明氢气已经纯净.
注意事项:当开始收集的氢气经检验不纯,这时需要再收集、再检验.若下一步要采用向下排空气法收集氢气,应先用拇指把试管口堵住一会儿,再去收集、检验氢气.否则刚用于检验氢气的试管内的火焰可能没有熄灭,立即用这个试管去再收集氢气时,可能会点燃导管口不纯的氢气,引起装置爆炸,发生危险.
四、置换反应:
置换反应:由一种单质跟一种化合物起反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应.
置换反应中“置换”的涵义是:反应物之一的单质中所含元素,代换了参加反应的化合物中的某种元素.
置换反应是化学基本反应类型之一.
表达式:单质 + 化合物=新单质 + 新化合物
A + BC AC + B
锌 + 稀硫酸 == 硫酸锌 + 氢气
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
单质 化合物 化合物 单质
置换反应的特点是:参加反应的物质只有两种,且一定是一种单质和一种化合物.生成物也只有两种,一种一定是单质,另一种一定是化合物.掌握了这些特点,就能够正确地判断置换反应.
五、原子团的概念:
锌 + 稀硫酸 == 硫酸锌 + 氢气
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
在锌与硫酸进行反应时,反应物硫酸,生成物硫酸锌均有相同的集团,即:
H2SO4和ZnSO4中的画线部分.在许多化学反应中,作为一个整体参加反应,就好像一个原子一样,这样的原子集团叫做原子团.
常见的原子团有:
KClO3 氯酸根
KMnO4 高锰酸根
NaOH 氢氧根
H2SO4 硫酸根
KNO3 硝酸根
J. 实验室制取氧气二氧化碳和氢气需要哪些装置
氧气
1.过氧化氢和二氧化锰常温反应生成水和氧气
、需要试管,导气管,集气瓶
2.氯酸钾和二氧化锰加热反应生成氯化钾和氧气、需要试管,酒精灯,导气管,集气瓶,铁架台
3.高锰酸钾加热生成锰酸钾,二氧化锰和氧气
、需要试管,酒精灯,导气管,集气瓶,铁架台
二氧化碳
稀盐酸和大理石(或石灰石)常温下反应生成氯化钙,水和二氧化碳
、需要试管,导气管,集气瓶
氢气
锌和盐酸反应生成氢气和氯化锌
、需要试管,导气管,集气瓶
我也是中学生,目前只学了这么多,希望可以帮到你