① 实验室如何制取氢气(步骤.原理.)快.
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,如下图(A)、(B)所示.
(A) (B)
(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,如下图所示.
长颈漏斗下部必须浸泡在酸液中,为什么呢?
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),如图(E)、(F)所示.
(E) (F)
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.实验操作过程如下图:
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.
(讨论)置换反应与化合反应,分解反应有哪些区别?
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
探究活动
1 用废旧的可乐瓶(塑料)、吸管、粘合剂,根据启普发生器原理,制作一个简易装置.
2 根据启普发生器的原理,设计三套类似的实验装置,画出装置图.
3 设计一个储存氢气的装置,便于利用该装置收集氢气,便于实验中使用氢气.
② 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。
③ 制取氢气的简易装置原理是什么
1、制取氢气的简易装置就是一个试管,加上带导管的胶塞
2、左边是发生装置,右边是收集装置,也可以采用向下排空气法
3、原理是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
④ 制取氢气用什么发生装置和收集装置
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,一定要检验键档氢气的纯度。
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,必稿行乱须对试管进行处理(用拇指在试管口堵住一会或更换试管),以免发生爆炸。
(4)氢气制备的简易装置还可以怎样设计扩展阅读
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,并且带卖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。
⑤ 以氢气氧气二氧化碳为例归纳常见气体制备方法,制备装置,净化装置,收集装置
1、氢气制备:
化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
收集:用向下排空气法或排水法收集,无需净化。
2、氧气制备:
化学方程式:2KMnO4 =(△)K2MnO4+MnO2+O2↑、2KClO3 =(MnO2)2KCl+3O2↑
2H2O2=(MnO2、△)2H2O+O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
收集:用排水法收集。
净化:用浓硫酸干燥。
3、二氧化碳制备:
化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
收集:用向上排空气法收集
净化:杂质为HCl、H2O,用饱和NaHCO₃溶液除去HCl,再用浓硫酸除水蒸气。
制取气体时需要注意:
1、反应条件:是否需要加热。反应物的物态:是否全是固体、是否有液体。
2、需要考虑气体的密度、在某些液体的溶解度。
3、一些气体若进入大气会造成污染、引发人畜中毒,因此在实验时要把混有这种气体的尾气处理掉。
4、要检查气密性。按照具体的步骤进行实验,实验时要小心谨慎,注意观察现象并填写实验报告。
⑥ 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.
⑦ 如何制造氢气制造氢气需要哪些设备和材料知道的请告诉我,谢谢!
电解水
⑧ 实验室可利用锌与稀硫酸常温下反应制取氢气,请设计简便的实验装置,根据氢气的物理性质可以采用______或
由于实验室利用锌与稀硫酸常温下反应制取氢气不需加热,故可选择如图的简易装置制取.由于氢气难溶于水;密度比空气轻的特点.所以收集方法可以用排水法和向下排空气法.
答:排水法;向下排空气法.