『壹』 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。
(1)氢气的实验装置扩展阅读
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。
『贰』 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)氢气的实验装置扩展阅读
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。
『叁』 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。
『肆』 实验室制取氢气的发生装置是什么
实验室制取氢气的发生装置是固液常温型装置。
实验室制取氢气通常使用稀硫酸或稀盐酸与金属(如锌粒、镁条等)反应。这些反应在常温下进行,不需要加热,因此适合使用固液常温型装置。该装置由试管、带导管的橡皮塞和铁架台等组成。试管中放入金属,加入适量的稀硫酸或稀盐酸,塞上带导管的橡皮塞,将试管固定在铁架台上,导管另一端连接收集氢气的容器。
固液常温型装置的优点在于操作简单、安全可靠。由于反应在常温下进行,不需要加热,因此可以避免因加热而产生的安全隐患。此外,该装置适用于大多数固体与液体常温反应制取气体的实验,具有广泛的应用范围。
需要注意的是,在实验过程中要严格控制药品的用量和反应条件,确保实验的安全和顺利进行。同时,收集氢气时要注意使用干燥剂除去水蒸气,并避免与空气混合形成爆炸性气体。
以上是对实验室制取氢气发生装置的简要介绍。通过了解该装置的结构和原理,我们可以更好地掌握实验室制取氢气的方法和技术。