㈠ 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
㈡ 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。
(2)实验室制取氢气的发生装置与扩展阅读
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。
㈢ 有A、B、C、D、E五种实验装置,根据装置图回答下列问题装置用序号表示):(1)实验室制取氢气应选用的发
(1)依据是气体制取的反应原理,实验室制取氢气的发生装置为“固液常温型”回装置,因此选用B装置;因为答氢气难溶于水,因此可采用排水法收集;
(2)依据是气体制取的反应原理,实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳的发生装置为“固液常温型”装置,因此选用B装置;常用浓硫酸除去二氧化碳中混有的少量水蒸气;
(3)根据实验室常用加热高锰酸钾制取氧气,用的是“固体加热型”的装置,故选的发生装置是A,用E装置收集氧气时,因为氧气的密度比空气大,所以气体应从 a 导气管通入瓶中;
(4)①实验室可用加热氯化铵和熟石灰混合物的方法制取氨气,选用的是“固体加热型”的发生装置为A;因为氨气的密度比空气小,用E装置收集氨气时,气体应从 b导气管进入瓶中;
②根据氨气密度比空气的密度小,极易溶于水,试管中氨气溶于水后,试管内压强减小,在大气压的作用下试管内液面上升;
故答案为:(1)B; C; 氢气难溶于水;
(2)B; 浓硫酸;
(3)A; a;
(4)①A;b;氨气的密度比空气的密度小;
②试管内压强减小;氨气溶于水后,试管内压强减小.
㈣ 如图是实验室制取氢气的发生装置和收集装置,其中选用正确的是()A.①④B.②⑤C.③⑥D.①
①③中的长颈漏斗末端在液面以上,产生的氢气会从长颈漏斗逸出,因此不能选用;专
②中的长颈漏斗末端在液属面以下,可以用作制取氢气的装置;
因为氢气的密度比空气小,可以用向下排空气法收集,④中的导管没有接近集气瓶底部,不能用来收集氢气,应该用⑤收集氢气.
故选:B.
㈤ 实验室制取氢气的化学方程式______.其发生装置与制取______气体相同.收集方法有______,因为______.或
实验室制取氢气可以用锌和稀硫酸反应制取,反应的化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
反应时不需要加热,专反应物是液体和属固体,与制取二氧化碳的装置相同;氢气的密度比空气小,不溶于水,可以用向下排空气法或排水法收集.
故填:二氧化碳;向下排空气法;其密度小于空气的密度;排水法;其难溶于水.
氢气燃烧的化学方程式为:2H2+O2
|