铁生成氢气实验装置

⑴ 化学问题......请分析一下装置

各装置的作用如下：
左侧装置：A试管用于Fe和H2O反应生成H2，B中装水加热提供水蒸气，水蒸气经由导管进入A中与普通Fe反应，生成的H2从上面的长导管到处到C，再到D收集。
右侧装置：I中加盐酸与锌用来制取H2，G用来除去H2中混有的HCl，E中H2与Fe3O4反应生成H2O与引火铁。

具体分析：
首先做这道题之前必须要知道书上给的一个典型反应：3Fe+4H2O=（高温）=Fe3O4+4H2，根据题干第一句话所给的条件可以确定本实验包含这一主要反应。又根据它给出的本实验中的另一个要求，即制取“引火铁”推测书上介绍的反应的可逆反应，即Fe3O4和H2在高温下反应生成水和引火铁。
然后．仔细观察两套实验装置，可发现左边装置有用排水法收集反应生成气体的D试管，而这两个反应中明显是第一个反应会生成氢气，由此确认左边装置为制取铁的氧化物和氢气，而右边装置用于制取“引火铁”，这是本题解题的突破口。最后读题时要注意到盐酸比较浓，肯定需要除HCL
接下来是逐个分析装置，先看左边的，左边装置发生的反应所需要的条件是高温，反应物是固-气，根据这两个条件推测左边的容器中反应容器为A试管。因为这里能加热的仪器只有两个烧瓶与试管，如果是B做反应容器，内装铁粉，那么无法供应水蒸气，因为如果在C中加水，那么加热C让水蒸气溢出要经过A试管，多此一举，而且B中生成的H2也要经过A试管，又与水蒸气混合了，这很明显不合理；而A试管中装水供应水蒸气就更不可能了，试管是向下倾斜的。如果是C做反应容器，B中装水供应水蒸气，那么同理水蒸气又要经过A试管，不合理。所以正确的反应容器只可能是A,接下来是确定B和C哪个容器中装水供应水蒸气，很明显这里是B，因为C和收集装置直接相连，如果C用来提供水蒸气，那么氢气无法收集。
对于右面的装置要简单很多，因为第二个反应需要氢气，题中又给了盐酸，很明显H是固液反应制取氢气用的，很自然G就是用来除去HCl气体的，E试管就是用来做反应容器的了。

以下是标准答案和解析：
[答案] （1）普通铁粉；作为水蒸气发生器；防止水倒吸；氢气。
（2）固体NaOH（或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂；6mol•L-1HCl）
（3）A、B、E
（4）加快氢气产生的速度
（5）
（6）检验氢气的纯度；点燃氢气

（1）A中应加入普通铁粉，B是作为水蒸气发生器，因反应产生的H2可能不连续，C瓶为防止水槽中的水倒吸而作缓冲瓶（较难），D中收集到的是H2。
（2）右边的装置气流是从右到左，烧瓶I和分液漏斗H的组合一定是H2发生装置，所用试剂自然是普通铁粉和6mol、L-1 盐酸，所以制得的H2中含有HCl气体和H2O（气），在制取“引火铁”之前必须净化、干燥，由此U形管G中应加入固体碱性干燥剂NaOH或碱石灰。
（3）根据题给两个反应的条件都是“高温”和要制取水蒸气的要求，可知实验时需要加热的仪器为A、B、E。
．（4）联想到课本习题（《化学选修第三册》P62第4题），在Zn和稀H2SO4反应制取H2时加入少量CuSO4溶液能使制取H2的反应加快，可知，在I中加入少量CuSO4溶液，其目的是加快H2的生成速度，原因是形成了无数微小的Fe-Cu原电池，加快了反应（析氢腐蚀）的进行。
（5） 试管E中的反应自然是制取“引火铁”的反应。其关键在于反应物是Fe3O4而不是铁的其它氧化物。
（6）结合初中H2还原CuO的实验可知，H2在加热或点燃前一定要先验纯，所不同的是，本实验还要尽可能避免空气进入试管E，使制取的高活性的“引火铁”受热燃烧、所以要加带导管F的橡皮塞。此外E管反应后，为了防止F出口处的水蒸气凝结，堵塞出气口或回流到试管E将其炸裂，因此E管反应后，F出口处应点燃H2。

如有不明之处请指出

⑵ 该图是铁与水在高温下反应实验装置图，请问实验开始时

（1）装置B中铁粉与水蒸气在高温下发生反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：回3Fe+4H2O
高温
.
Fe3O4+H2↑，故答案答为：3Fe+4H2O
高温
.
Fe3O4+H2↑；（2）装置B铁与水蒸气反应生成的氢气，经碱石灰干燥后加入装置E，氧化铁与氢气加热发生反应生成了铁和水，所以反应的现象为：红色的粉末变成黑色，管壁产生水珠，故答案为：红色的粉末变成黑色，管壁产生水珠；（3）装置A需要加热产生水蒸气，装置B是铁与水蒸气的反应，需要高温下才能反应，需要加热；装置E是氢气含有氧化铁的装置，反应需要加热，所以需要加热的装置为：A
B
E，故答案为：A
B
E；（4）检验三价铁离子的方法为：取少量滤液，滴入几滴硫氰化钾溶液，观察溶液是否变红色，故答案为：取少量滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色．

⑶ 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。

(3)铁生成氢气实验装置扩展阅读

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。

⑷ 还原铁粉与水蒸气的反应实验装置

实验抄室主要用以下两款装置来完成该实验。

⑸ 化学实验中如何提取氢气

氢气的实验室制取和性质实验
一,实验目的
1.掌握启普发生器的使用方法;
2.熟练地掌握氢气的实验室制取和性质实验的操作技能;
3.研究氢气制取及性质实验的教学方法.
二,实验用品
硬质试管(25×200mm,附有导管的橡皮塞和90°玻璃尖嘴导管)1只,长颈漏斗1个,启普发生器(250mL,附塞球形漏斗口的橡皮塞1只,30°玻璃管1根,尖嘴玻管长10cm1根)1套,干燥管1只(附5cm长的直玻管的橡皮塞),烧杯(500mL,50~100mL各1只),玻璃水槽(外径240mm)1个,试管(18×150mm)2只,铁架台2个(附铁夹,铁环各1个),储气瓶1个(同体积500mL的分液漏斗和吸滤瓶各1个,尖嘴导管和弹簧夹各1个),酒精灯1个,小试管2只,量筒2只(10mL,50mL各1个),玻棒1根,坩埚钳1把,石棉绒(或玻璃纤维)若干,直玻管1根(长30cm),火柴,蒸发皿1个,铁筒(或塑料筒)1个,高锰酸钾,酒精,海鸥洗涤剂,洗衣粉,香肥皂,甘油,氧化铜,凡士林,无水氧化钙,稀硫酸(1:4),粗锌粒,洗洁精.
三,实验步骤
(一) 启普发生器的安装和使用以及氢气的实验室制取
1.安装
实验室里制取氢气通常是在启普发生器中用锌粒与稀硫酸(1:4)反应制得的.其反应方程式是:
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
启普发生器是由上部的球形漏斗1和下部的容器2(玻璃球体和半球体)和导气管3所组成.球体有两个开口,正上方开口是球形漏斗插入的孔道,上侧口是气体的出口(配有导气管的橡皮塞).半球体有一个下则口是排废酸用的,用玻璃磨砂塞或橡皮塞塞紧并拴住(见图2-1).
将发生器各部件洗净,擦干并在磨砂处和活塞处薄薄地涂上一层凡士林,装好旋转呈均匀透明状,以防漏气或漏液.
2.检查气密性
先打开导气管活塞,从漏斗处加水至充满半球体,关闭活塞,继续加水至液面到达球形漏斗体积的容积一半处为止,作一记号,静止2分钟.如果水面不下降,证明启普发生器不漏气.把水放掉重新安装.
3.装锌
拔去上侧口的橡皮塞,在球体和半球体之间的"蜂腰"处从上侧口加入一层玻璃丝或橡皮圈(橡皮圈应打孔,周围小孔供硫酸上下流动,中间大孔留插球形漏斗用),防止锌粒掉下去.然后,用药匙加入粗锌粒.
4.装酸
先扭开导气管活塞,然后将稀硫酸从球形漏斗中加入至浸没锌粒为止,关闭活塞待用.
5.检查氢气纯度
打开导气管活塞,用向下排空气法收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移动到火焰处,进行点燃.如果有尖锐的爆鸣声证明试管里的氢气混有空气,这时需要再进行试纯,直至只发生轻微的"噗"声为止.若进行第二次试纯时,必须堵住小试管一会儿或更换一个试管,防止试管内有燃烧的氢气火焰存在,再拿到导管口收集氢气时,会引起管口处的氢气燃烧,这时若启普发生器中混有空气就会引起启普发生器的爆炸.这一点要特别注意.
6.排酸
启普发生器用过后应排掉废酸.首先关闭导气管活塞,再用橡皮塞塞住球形漏斗口,然后右手握住启普发生器的球体(不能握球形漏斗)把下侧口放在大口接受器(废液缸或大烧杯)之上,左手拔去半球体的下侧口的活塞,让酸液慢慢流出来.然后将锌粒,玻璃丝或橡皮圈洗净.再用清水把启普发生器洗净,并在有磨砂处垫上纸片或涂上凡士林,以防粘结.如中途需要加酸,可以在排完废酸后,再塞紧塞子,加入新的酸液.
(二)氢气的性质实验
1.氢气密度与空气密度的比较
在启普发生器的导气管上装上一个装有无水氯化钙的干燥管.在干燥管口较大的一头装上带有直玻璃管的橡皮塞,再在干燥管小端口连接一段10厘米左右的橡皮管.用橡皮管蘸取肥皂液后慢慢打开启普发生器上的活塞,肥皂泡即生成,再轻轻摆动橡皮管,肥皂泡即离开橡皮管而上升(见图2-2).
2.氢气与空气爆鸣
(1)方法一
选择两个大小相同,瓶口吻合的集气瓶,其中一个集气瓶用排水法收满氢气.将另一装有空气的集气瓶隔着玻璃片倒立在有氢气的瓶口上并与装有氢气的瓶口对齐(见图2-3)抽去毛玻片,将两个集气瓶一起拿着上下翻几次,使氢气与空气混匀.再向两瓶口之间插入两块毛玻片,将两个瓶口盖好后分开.移去毛玻片迅速在点燃的酒精灯上点火,立即发出声音较大的爆鸣声.
(2)方法二
在一只高约8厘米,口径约7厘米的铁筒(或塑料纸筒)底上,用小铁钉在中央打个孔,以纸或火柴棒塞住.然后从铁筒大口处迅速地通入氢气,约3-4分钟估计收集的氢气已纯,拿开氢气导管和氢气发生器,立即点燃玻璃棒上吸有酒精的棉花,同时拔掉小孔里的火柴棒,用燃着的棉球接触筒上小孔逸出的氢气,氢气立即燃烧,随后发生爆炸并把铁筒弹起(见图2-4).
3.氢气与氧气的爆鸣
(1)方法一
用排水法先收集集气瓶1/3体积的氧气,再继续收集氢气至瓶内水刚排完.关闭氢气发生器出口旋塞,用毛玻片盖严集气瓶口,从水槽中取出,瓶口向下,拿着瓶下部,揭开毛玻片,迅速使瓶口与火接触,可听到很响的爆鸣声.
(2)方法二
采用右图(图2-5)装置,进行爆鸣实验:向肥皂液中通入氢氧(2:1)混合气体,成泡后,关闭止水夹,移走该装置,再用燃着的火柴点燃肥皂泡,发出很响的爆鸣声.
4.氢气在空气中燃烧
在启普发生器的导气管上,先装上一支装有无水氯化钙的干燥管,上接一根尖嘴玻璃导管,点燃氢气,观察氢气燃烧现象.再在火焰的上方罩一冷而干燥的烧杯,观察现象(见图2-6).
5.氧气在氢气中燃烧
取一硬质试管装入经压碎的高锰酸钾5克,管口放置少量棉花,配单孔塞,连接导管,导管末端要有90°弯玻管,以便伸入集气瓶内,试管口稍低于管底,固定在铁架台上,制得氧气.
选取一个250mL集气瓶(事先应与铁架台上的小铁圈配合好),用排水法收满纯氢气,用毛玻片盖好,瓶口向下,搁在铁圈上.
加热高锰酸钾,把导管末端插入水中,见有显著连续气泡放出,抽去毛玻片,让集气瓶落入铁圈内,迅速点燃氢气,立即把氧气导管穿过氢焰,慢慢伸入瓶中,观察观象(见图2-7).
6.氢气还原氧化铜
取干燥的大试管一支,装入少量氧化铜粉末,使它平铺在接近试管底部的一侧,用铁夹固定在铁架台上,并使试管口稍向下,用自制氢气简易发生器制取氢气,将经检验证明已纯净的氢气通入大试管中(通氢气的玻璃管要伸到大试管的底部,为什么 ).估计试管中的空气排尽后,在装有氧化铜的地方加热,观察现象.反应结束后,移去酒精灯,再继续通氢气至试管冷却(为什么 )(见图2-8).
四,注意事项
1.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.
2.使用启普发生器时,要远离火源,防止氢气不纯而引起爆炸.
3.做氢氧混合气体爆鸣实验时,应注意在点燃肥皂泡前一定要拿走储气瓶,并夹好橡皮导管.否则将引起爆炸事故.
4.在做氢气还原氧化铜的实验中,加热前应先通入氢气把试管内的空气排尽,然后才能加热(为什么 ).同时氢气流要均匀,避免时快时慢,一般每秒2个气泡即可.在停止加热后,要继续通入氢气至试管冷却(为什么 ).

⑹ 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。

⑺ 实验室制取氢气的化学方程式

化学方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

拓展资料：

实验原理：通过活泼金属与稀硫酸反应制版取氢气通常是用金权属锌与稀硫酸或稀盐酸。

注意事项：

（1）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。

（2）选取的金属应与酸反应速率适中，产生气泡均匀。

（3）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。