Ⅰ 如何用实验室制氢气为什么
实验室制取氢气:
(1)实验原理:通过活泼金属与稀硫酸反应制取氢气通常是用金属锌与稀硫酸或稀盐酸
反应,若用镁会反应速度太快,不利于收集,若用铁会反应速度太慢,若用浓盐酸与锌反应生成氢气,会使制得的氢气中含有氯化氢气体,可通过氢氧化钠溶液吸收而除去.
(2)反应方程式:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(3)反应装置(注意点):
A.长颈漏斗的下端需伸入垫片以下,形成液封,以及有利于固液可以分离.
B.由于氢气难溶于水,密度比空气小,故能用排水法或向上排空气法收集.
C.优点:可以控制反应的发生,停止;可以节约药品.
D.相似的氢气发生装置图2(固液制气,不需加热)
(4)实验步骤
A.按照实验要求,安装好实验仪器;
B.检查仪器装置的气密性:关闭止水夹,向分液漏斗中加入足量的水,若漏斗中的液面能存在一段水柱,并不持续下降,则说明原装置气密性良好;
C.装药品:先将锌粒放在垫片上,打开止水夹后,向长颈漏斗中注入稀盐酸,发生反应放出氢气;
D.验纯气体:因为氢气是可燃性气体,进行性质实验之前务必进行验纯,用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住,试管口朝下,移近火焰,再移开拇指点火.如果听到尖锐的爆鸣声,则表示氢气不纯,需要重新收集并验纯;如果只听到很微弱的噗噗的声音,则说明氢气已经纯净.
E.收集气体:利用排水法或向下排空气法收集.
F.结束实验:关闭止水夹,产生的氢气无法从导信悔气管中逸出,试管中的气压增大,就会将稀硫酸由分液漏斗下端管口压回分液漏斗中,从而使稀硫酸与锌粒分离,反应停止.
分析:(1)据实验室制取氢气所用药品分析解答,在选择实验室制取气体的药品时,应选择反应速度适中的药品;
(2)据反应原理书写方程式;
(3)据气体的密度和溶解性可确定收集方法,依据装置特点可知其优点;
(4)据检查装置气密性的方滑尘正法分析解答.
解答:解:(1)实验室制氢气可用反应速率适中的锌和稀硫酸或稀盐酸,镁与酸反应速度太快,不利于收集,铁与酸反兄唯应速度太慢,浓盐酸易挥发出氯化氢气体,使收集的氢气不纯,氯化氢与氢氧化钠溶液反应,氢气不反应,所以可用氢氧化钠溶液除去氯化氢气体;
(2)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应方程式是:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(3)由于氢气难溶于水,可用排水法收集,密度比空气小,能用向下排空气法收集;
该装置打开夹子,固液接触,生成氢气,关闭夹子,试管内气压变大,将酸压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,故可随时控制反应发生和停止,从而可节约药品;
(4)关闭止水夹,向分液漏斗中加入足量的水,若漏斗中的液面能存在一段水柱,并不持续下降,则说明装置气密性良好;
Ⅱ 如图是实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的装置图;请根据下图回答问题. (1)写出带有标号仪器的名称①_
(1)①酒精灯②集气瓶 (2)实验室制氢气用的药品是锌粒和稀硫酸,制二氧化碳用的是大理石和稀盐酸,都是用固体液体常温型装置;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法和向上排空气法;氢气难溶于水,密度比空气小,可用排水法和向下排空气法;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,只能用向上排空气法收集. (3)氢气具有可燃性,点前氢气与空气(氧气)的混合气体可能发生爆炸,点燃前要先验纯. (4)实验室制氧气有三种方法,用加热方法有高锰酸钾制氧气,氯酸钾二氧化锰混合物制氧气,这两种方法的区别在于试管口是否有棉花.高锰酸钾需在试管口放一团棉花. 故答案为:(1)①酒精灯②集气瓶 (2)氢气、二氧化碳;氧气、氢气.(3)H 2 ;CO 2 ; (4)2KClO 3
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Ⅲ 下图为实验室制取氢气的简易装置图,按要求填充:(1)写出标明序号的仪器名称①______ ②______(2)如
(1)仪器名称为①铁架台②分液漏斗;
(2)分液漏斗有活塞,关闭活塞时封闭分液漏斗,气体不会从分液漏斗逸出,所以下端不插入稀H2SO4中能收集到氢气.
(3)化学方程式式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(4)分液漏斗的作用是控制滴加液体的量或添加液体方便;还可以用注射器代替.
故答案为:(1)①铁架台②分液漏斗
(2)能
(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(4)控制滴加液体的量或添加液体方便;注射器.
Ⅳ 实验室如何制取氢气(步骤。过程。原理。。。。)快快。。。。
实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气。
1、反应原理:利用金属活动性比氢强的金专属单质与酸反属应,置换出氢元素。
用锌与稀硫酸反应:
(4)实验室制取氢气的简易装置图片扩展阅读
用锌与稀硫酸反应制取氢气时需要注意以下事项:
1、不适宜用稀盐酸代替稀硫酸,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、不能使用硝酸或浓硫酸,因为这两种酸具有强氧化性,反应将会生成二氧化氮或二氧化硫。
3、制取之前需要检测装置的气密性。
Ⅳ 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。
(5)实验室制取氢气的简易装置图片扩展阅读
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。
Ⅵ 如图所示是实验室制取氢气并用氢气还原氧化铜的实验装置图,据图回答:(1)写出图中有标号的各仪器名称
(1)据图可以知道,①是试管,②是铁架台,③是长颈漏斗,④是酒精灯,故填:试管,铁架台,长颈漏斗,酒精灯;
(2)据图可以看出,长颈漏斗末端没有浸没在液面以下,应该伸到液面以下;导管伸进盛有氧化铜的试管太短,应该伸到试管底部;导管伸进盛有氧化铜的试管太短,应该伸到试管底部;盛氧化铜的试管口有橡皮塞,不能有橡皮塞;故填:长颈漏斗末端没有浸没在液面以下,应该伸到液面以下;导管伸进盛有氧化铜的试管太短,应该伸到试管底部;盛氧化铜的试管口有橡皮塞,不能有橡皮塞;
(3)实验时往大试管A中加入锌粒,应该试管平放,用镊子夹取锌粒放在试管口,将试管慢慢竖起,使锌粒滑入试管底部,故填:应该试管平放,用镊子夹取锌粒放在试管口,将试管慢慢竖起,使锌粒滑入试管底部;
(4)实验结束后,要先熄灭酒精灯,继续通入氢气直到试管冷却,防止生成的铜重新被氧化,故填:熄灭酒精灯,继续通入氢气直到试管冷却,防止生成的铜重新被氧化;
(5)若试管A发生爆炸,可能原因是没有排尽试管内的空气就开始加热,导致氢气的混合气体发生了爆炸,故填:没有排尽试管内的空气就开始加热;
(6)甲同学实验时没有观察到右边氧化铜变红,可能是装置漏气,没有发生置换反应;而乙同学虽先观察到氧化铜变红,可后来又变成黑色,是因为实验结束后先停止通入氢气,故填:不相同.
Ⅶ 启普发生器结构图以及原理
启普发生器常被用于固体颗粒和液体反应的实验中以制取气体,它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。典型的实验就是利用稀盐酸和锌粒制取氢气。
使用方法:
将仪器横放,把锌粒由容器上插导气管的口中加入,然后放正仪器,再将装导气管的塞子塞好。接着由球形漏斗口加入稀盐酸。
使用时,扭开导气管活塞,酸液由球形漏斗流到容器的底部,再上升到中部跟锌粒接触而发生反应,产生的氢气从导气管放出。
不用时关闭导气管的活塞,容器内继续反应产生的氢气使容器内压强加大,把酸压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,反应即自行停止。使用启普发生器制取氢气十分方便,可以及时控制反应的发生或停止。
使用前应先检查装置的气密性,方法是,开启旋塞,向球形漏斗中加水,当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞,继续加水,使水上升到球形漏斗中。
静置片刻,观察水面是否下降,如下降说明漏气。漏气处可能是容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或球形漏斗与容器接触的磨口处。如漏气应塞紧橡皮塞或在磨口处涂一薄层凡士林。
固体试剂由容器上的气体出口加入,加固体前应在容器的球体中加入 一定量的玻璃棉或放入橡皮垫圈,以防固体掉入半球体中。加固体的量不得超过球体容积的1/3。液体试剂从球形漏斗口注入,注液方法与上述注水方法相同。液体的量以反应时刚刚浸没固体为宜。
使用时,打开导气管上的旋塞,球形漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用旋塞调节。停止使用时,关闭旋塞,容器中的气体压力增大,将液体压回球形漏斗,使液体和固体脱离接触,反应停止。为保证安全,可在球形漏斗口加安全漏斗,防止气体压力过大时炸裂容器。
(7)实验室制取氢气的简易装置图片扩展阅读:
使用注意事项
1 块状固体在反应中很快溶解、或变成粉末时,不能使用启普发生器。
2 如果生成气体难溶于反应液,可以使用启普发生器。如二氧化碳可溶于水,但难溶于盐酸;故用石灰石与盐酸反应制二氧化碳时可用启普发生器 。
注意!启普发生器不能用于加热!
使用:
发明的由来是经过岁月的洗礼
启普发生器是化学实验室中最普通、应用最广的玻璃仪器。它设计上的奇妙,堪称化学仪器中的一绝。
2.工作原理(以用稀硫酸和锌粒制取氢气为例)十分有效
打开活塞,容器内压强与外界大气压相同,球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容器中,与锌粒接触,产生氢气;关上活塞后,由于酸液继续与锌粒接触,氢气依然生成,此时容器内部压强大于外界大气压,压力将酸液压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,氢气不再产生。
3.使用范围
启普发生器是用固体与液体试剂在常温条件(不用加热)下起反应制取气体的典型装置。如氢气、二氧化碳、硫化氢等均可以用它来制取。但对于固体呈粉末状或固体与液体相遇后溶解或反应时产生高温者,如二氧化硫、二氧化氮等,都不适宜用此装置制取。
4.规格
启普发生器的规格以球形漏斗的容积大小区别,常用为250mL或500mL
应用范围
用于固体与液体的反应,与液体与液体的反应(但在溶液的质量分数上需慎重考虑)。
2.启普发生器用于制取气体,所以在使用前需检查装置气密性。
Ⅷ 以实验室制取氢气为例,设计启普发生器的简易装置(用文字叙述)
第一个图是启普发生器。
第二个:取一试管,在试管中下部放一个多孔隔板,用双孔回塞子塞紧试管口答,插上长颈漏斗和导管(带夹子)。锌粒放在多孔隔板上,从长颈漏斗加注稀硫酸。当需要停止反应时,加紧夹子,产生的H2使稀硫酸压回长颈漏斗,反应停止。
第三个:取一烧杯用于盛放稀硫酸;取一干燥球,干燥球内盛放锌粒,干燥球粗口一端用单孔塞子塞紧并插入带夹子的导管。当需要停止反应时,取出干燥球即可。
Ⅸ 如图是实验室制取氢气,并用氢气还原氧化铜的装置图,请回答下列问题.(1)指出图中标号仪器的名称.①_
(1)①颈比较长的仪器是长颈漏斗;②专作为热源的仪器是酒精属灯; (2)为防止气体从长颈漏斗逸出,长颈漏斗应伸入液面以下,图中长颈漏斗未按要求伸入液面以下;在使用试管对固体药品加热时,为防止水回流至试管底而使试管炸裂,应使试管口略低于试管底,图中试管口高于试管底部; (3)先通入氢气是为了排净装置内空气防止试管爆炸;氢气还原氧化铜生成铜和水,所以黑色固体变为红色,试管壁上有水珠生成;CuO被还原成Cu时,还应继续通入氢气,待试管冷却到室温,再停止通氢气,防止生成的铜被空气中氧气,氧化为氧化铜. 故答案为:(1)①长颈漏斗;②酒精灯;(2)长颈漏斗下端管口位于液面以上;装氧化铜的试管管口向上倾斜;(3)排除试管内的空气,防止加热时氢气和氧气混合气发生爆炸(不答加热不得分);氧化铜由黑色逐渐变为红色管口壁上有水珠生成;先停止加热,继续通入H 2 ,直到试管冷却到室温再停止通氢气;防止热的铜又被氧化. |