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實驗室製取氫氣的裝置順序

發布時間:2024-08-04 08:24:05

❶ 氫氣的實驗室製法的發生裝置和收集裝置各是什麼

發生裝置和收集裝置:發生裝置同分解過氧化氫製取氧氣的發生裝置;收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。具體如下圖所示:



1、反應原理:Zn+H₂SO4=ZnSO₄+H₂↑

2、反應物的選擇:選用鋅粒和稀硫酸。

3、不使用稀鹽酸,因為:鹽酸易揮發,使製得的氫氣中含有氯化氫氣體。

4、不用鎂是因為反應速度太快,不用鐵是因為反應速度太慢。

5、發生裝置和收集裝置:發生裝置同分解過氧化氫製取氧氣的發生裝置;收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。

6、用排空氣法收集氫氣時,不能驗滿!用排水法收集氫氣時,如果集氣瓶口出現氣泡,說明氫氣收集滿。

7、在點燃氫氣前,一定要檢驗氫氣的純度。

8、可燃性氣體的驗純方法:用排水法收集一試管可燃氣體,用拇指堵住試管口移近火焰點燃。如果氣體較純,氣體將會安靜地燃燒,並發出「噗」聲;如果氣體不純,會發出尖銳爆鳴聲。

9、如果驗純時發現氣體不純,需要再收集再檢驗時,必須對試管進行處理(用拇指在試管口堵住一會或更換試管),以免發生爆炸。

(1)實驗室製取氫氣的裝置順序擴展閱讀

常用氣體的收集裝置的選取的依據是氣體的溶解性、密度及其是否與水或者空氣的成分發生反應等:

①如果氣體是不易溶於水或難溶於水的,並且不與水發生反應,那麼該氣體可選取「排水法」的裝置來收集。

②如果氣體的密度比空氣的大,並且不與空氣的成分發生反應,那麼該氣體可選取「向上排空氣法」的裝置來收集。

③如果氣體的密度比空氣的小,並且不與空氣的成分發生反應,那麼該氣體可選取「向下排空氣法」的裝置來收集。

❷ 實驗室製取氫氣裝置圖

  1. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

    鋅 + 硫酸 → 硫酸鋅 + 氫氣

  2. 實驗室制氫氣只能用稀硫酸來制,其他的方法都是不標準的版,鹽酸會揮發,權會導致氫氣不純

  3. 實驗室製取氫氣不可能使用電解水的方法,因為這樣反應速度慢,產氣量少,在實驗室中我們一般情況下是利用金屬與酸的反應來製取氫氣的

❸ 如何製取氫氣

實驗室製取氫氣:
(1)實驗原理:通過活潑金屬與稀硫酸反應製取氫氣通常是用金屬鋅與稀硫酸或稀鹽酸

反應,若用鎂會反應速度太快,不利於收集,若用鐵會反應速度太慢,若用濃鹽酸與鋅反應生成氫氣,會使製得的氫氣中含有氯化氫氣體,可通過氫氧化鈉溶液吸收而除去.



(2)反應方程式:

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑


(3)反應裝置(注意點):
A.長頸漏斗的下端需伸入墊片以下,形成液封,以及有利於固液可以分離.
B.由於氫氣難溶於水,密度比空氣小,故能用排水法或向上排空氣法收集.

C.優點:可以控制反應的發生,停止;可以節約葯品.

D.相似的氫氣發生裝置圖2(固液制氣,不需加熱)
(4)實驗步驟
A.按照實驗要求,安裝好實驗儀器;
B.檢查儀器裝置的氣密性:關閉止水夾,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,並不持續下降,則說明原裝置氣密性良好;

C.裝葯品:先將鋅粒放在墊片上,打開止水夾後,向長頸漏斗中注入稀鹽酸,發生反應放出氫氣;
D.驗純氣體:因為氫氣是可燃性氣體,進行性質實驗之前務必進行驗純,用排水法收集一試管氫氣,用拇指堵住,試管口朝下,移近火焰,再移開拇指點火.如果聽到尖銳的爆鳴聲,則表示氫氣不純,需要重新收集並驗純;如果只聽到很微弱的噗噗的聲音,則說明氫氣已經純凈.
E.收集氣體:利用排水法或向下排空氣法收集.
F.結束實驗:關閉止水夾,產生的氫氣無法從導氣管中逸出,試管中的氣壓增大,就會將稀硫酸由分液漏斗下端管口壓回分液漏斗中,從而使稀硫酸與鋅粒分離,反應停止.


分析:(1)據實驗室製取氫氣所用葯品分析解答,在選擇實驗室製取氣體的葯品時,應選擇反應速度適中的葯品;
(2)據反應原理書寫方程式;
(3)據氣體的密度和溶解性可確定收集方法,依據裝置特點可知其優點;
(4)據檢查裝置氣密性的方法分析解答.

解答:解:(1)實驗室制氫氣可用反應速率適中的鋅和稀硫酸或稀鹽酸,鎂與酸反應速度太快,不利於收集,鐵與酸反應速度太慢,濃鹽酸易揮發出氯化氫氣體,使收集的氫氣不純,氯化氫與氫氧化鈉溶液反應,氫氣不反應,所以可用氫氧化鈉溶液除去氯化氫氣體;
(2)鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣,反應方程式是:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(3)由於氫氣難溶於水,可用排水法收集,密度比空氣小,能用向下排空氣法收集;
該裝置打開夾子,固液接觸,生成氫氣,關閉夾子,試管內氣壓變大,將酸壓入長頸漏斗,固液分離,反應停止,故可隨時控制反應發生和停止,從而可節約葯品;
(4)關閉止水夾,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,並不持續下降,則說明裝置氣密性良好;

❹ 實驗室氫氣的製取方法

實驗室制氫氣:
Zn+H2SO4→H2↑+ZnSO4
用一根試管,放入鋅粒(Zn),然後緩緩倒入硫酸(H2SO4),在試管口塞上橡皮塞,將導管通入集氣瓶,收集氫氣~(最好不要用鹽酸,因為這樣的話會收集到部分HCL氣體)!
實驗室製取氫氣的裝置和收集方法
1. 制備裝置:
完整的氣體製取裝置包括發生裝置(即發生反應生成該氣體的裝置)和收集裝置兩部分.
氣體發生裝置的確定,要依據反應原理,特別是反應物的狀態和反應條件.實驗室製取氫氣所用的鋅是顆粒狀固體,所用的稀硫酸呈液體,常溫下兩種葯品接觸即可發生反應.由此可見,只需用容器將鋅和稀硫酸盛放在一起,並將產生的氫氣通過導管導出即可.因此組裝發生裝置應包括盛裝葯品的反應容器(大試管、廣口瓶、錐形瓶、燒瓶等均可),用於封閉反應容器口的膠塞,穿過膠塞用於導出氫氣的玻璃導管(用試管或燒瓶作反應容器時還需用鐵架台固定).這種裝置是最簡單的氫氣發生裝置。
(討論)但這種發生裝置的缺點是必須當鋅和稀硫酸中至少有一種完全反應後該反應才能停止,如何使製取氣體的過程連續呢?
實驗中常加一長頸漏斗,通過長頸漏斗分次加酸來控制反應.
長頸漏斗下部必須浸泡在酸液中。
此時將導氣管一端堵死,觀察實驗現象.如學生看不清楚,可重復幾次,並提示學生應注意的問題.
(請同學簡述現象,分析原因)
展示啟普發生器,介紹部件名稱,作用,介紹使用方法.
2. 氣體的收集:
氣體的收集裝置要依據該氣體的收集方法而定.氫氣的收集方法有兩種:向下排空氣法(因為氫氣密度最小)和排水法(因為氫氣難溶於水且不和水反應)。
如果用向下排空氣法收集氫氣,難於驗滿,因此收集氫氣的最佳方法是排水法.
注意事項:儀器連接好以後應先檢查裝置的氣密性,然後再裝入葯品製取氫氣;將鋅粒裝入試管時,應將試管傾斜,使鋅粒滑入試管底部,以免直接投入時砸破試管底;對產生的氫氣經驗純後再收集或直接應用;收集滿氫氣的集氣瓶應倒置在桌上,防止氫氣很快逸散.
三、氫氣純度的檢驗方法
實驗操作:用排水法或向下排氣法收集一試管氫氣,用拇指堵住,移近火焰,如果聽到尖銳的爆鳴聲,表明氫氣不純.然後按上述方法再收集、再檢驗,至點燃時發出的響聲很小時,表明氫氣已經純凈.
注意事項:當開始收集的氫氣經檢驗不純,這時需要再收集、再檢驗.若下一步要採用向下排空氣法收集氫氣,應先用拇指把試管口堵住一會兒,再去收集、檢驗氫氣.否則剛用於檢驗氫氣的試管內的火焰可能沒有熄滅,立即用這個試管去再收集氫氣時,可能會點燃導管口不純的氫氣,引起裝置爆炸,發生危險.
四、置換反應:
置換反應:由一種單質跟一種化合物起反應,生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應.
置換反應中「置換」的涵義是:反應物之一的單質中所含元素,代換了參加反應的化合物中的某種元素.
置換反應是化學基本反應類型之一.
表達式:單質 + 化合物=新單質 + 新化合物
A + BC AC + B
鋅 + 稀硫酸 == 硫酸鋅 + 氫氣
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
單質 化合物 化合物 單質
置換反應的特點是:參加反應的物質只有兩種,且一定是一種單質和一種化合物.生成物也只有兩種,一種一定是單質,另一種一定是化合物.掌握了這些特點,就能夠正確地判斷置換反應.
五、原子團的概念:
鋅 + 稀硫酸 == 硫酸鋅 + 氫氣
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
在鋅與硫酸進行反應時,反應物硫酸,生成物硫酸鋅均有相同的集團,即:
H2SO4和ZnSO4中的畫線部分.在許多化學反應中,作為一個整體參加反應,就好像一個原子一樣,這樣的原子集團叫做原子團.
常見的原子團有:
KClO3 氯酸根
KMnO4 高錳酸根
NaOH 氫氧根
H2SO4 硫酸根
KNO3 硝酸根

❺ 求製取二氧化碳、氫氣、氧氣、氯氣、氨氣的實驗裝置、反應原理和收集方法

製取CO2
裝置:廣口瓶、長頸漏斗、集氣瓶。 葯品:大理石(或石灰石)、稀鹽酸。
原理:強酸置弱酸
收集方法:向上排空氣法

製取H2
裝置:啟普發生器、大試管、長頸漏斗、集氣瓶、
水槽、帶橡皮塞的導管、酒精燈、小試管 葯品:除Na,K,Ca外的相對活潑的金屬,稀HCL或稀H2SO4(不可以用HNO3)
原理:用活潑金屬置換出H2
收集方法:排水或向下排空氣

製取O2
裝置:鐵架台(含鐵夾)、大試管、集氣瓶、玻璃片、
帶導管的橡皮塞、水槽(有水)酒精燈。葯品:氯酸鉀和二氧化錳(或高錳酸鉀)。
原理:2KCLO3=2KCL+3O2
收集方法:排水法(因為O2的密度和空氣差不多,所以不能用排空氣法)

製取CL2
裝置:分液漏斗,圓底燒瓶,導管,酒精燈,集氣瓶,鐵架台,盛有飽和氫氧化鈉溶液的燒杯,盛有濃硫酸的集氣瓶(不要裝滿),盛有飽和食鹽水的集氣瓶. 葯品:濃鹽酸,二氧化錳
原理:MnO2+4HCl=(加熱)MnCl2+Cl2+2H20
收集方法:先通入飽和食鹽水(除去揮發的HCL),再用向上排空氣法

製取NH3
裝置:和製取O2的相同。葯品:氯化銨固體,氫氧化鈣固體(不可以使用硝酸銨)
原理:2NH4CL + Ca(OH)2 === CaCL2 + 2NH3 + 2H2O
收集方法: 用向下排氣法取氣法收集。

❻ 氫氣的實驗室製法

反應原理:利用金屬活動性比氫強的金屬單質與酸反應,置換出氫元素。

用鋅專與屬稀硫酸反應:Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

裝置——啟普發生器。

檢驗——點燃,淡藍色火焰,在容器壁上有水珠。

收集——排水法或向下排氣法。

注意:

1、這里最好不用鹽酸,是因為該反應放熱,鹽酸會揮發出氯化氫氣體,使製得的氣體含有氯化氫雜質。

2、鉀、鈣、鈉等金屬與稀酸反應時,會優先置換出水中的氫並生成相應的鹼,且反應過於劇烈。

3、選取的金屬應與酸反應速率適中,產生氣泡均勻。

4、不能使用硝酸或濃硫酸,因為這兩種酸具有強氧化性,反應將會生成NO₂或SO₂。

(6)實驗室製取氫氣的裝置順序擴展閱讀

雖然氫氣在通常狀態下不是非常活潑,但氫元素與絕大多數元素能組成化合物。碳氫化合物已知有數以百萬種,但它們無法由氫氣和碳直接化合得到。

氫氣與電負性較強的元素(如鹵素)反應,在這些化合物中氫的氧化態為+1。氫與氟、氧、氮成鍵時,可生成一種較強的非共價的鍵,稱為氫鍵。氫鍵對許多生物分子具有重要意義。

氫也與電負性較低的元素(如活潑金屬)生成化合物,這時氫的氧化態通常為 -1,這樣的化合物稱為氫化物。

❼ 實驗室製取H2、O2(三種方法),CO2的方法

好,我來總結一下試試。

【實驗室制氫氣】
1.裝置。
發生裝置:「固+液→」型。比如說一個錐形瓶,加一個雙孔膠塞,一邊是長頸漏斗(長頸漏斗下端要在液面以下),一邊接收集裝置。
收集裝置:向下排空氣法收集裝置或排水法收集裝置。
2.葯品:鋅粒(不使用純鋅,而是用粗鋅,或在溶液中加幾滴硫酸銅溶液,利用原電池和超電勢的因素提高反應速率)、稀硫酸
3.驗純:用向下排空氣法收集氫氣,用拇指堵住倒置的試管,靠近酒精燈火焰,松開拇指。若聽到輕微的爆鳴聲,證明氫氣已收集滿。(若使用排水法收集氫氣,沒有必要驗純)
4.除雜:可能的雜質是水蒸氣。用濃硫酸洗氣即可除雜。
5.氫氣在實驗室製取方法中體現出來的性質:難溶於水、密度比空氣小。

【實驗室制氧氣】
一、加熱高錳酸鉀製取氧氣
1.裝置。
發生裝置:「固→(加熱)」型。一個略向下傾斜的大試管,距試管口1/3處加一個鐵夾固定住,酒精燈外焰加熱試管底有葯品的部位。導管不能伸入試管太長,試管口處要加棉花。
收集裝置:向上排空氣法收集裝置或排水法收集裝置。
2.葯品:高錳酸鉀固體
3.使用向上排空氣法收集時,需要進行驗滿操作:將帶火星的木條接近集氣瓶口,若木條復燃,證明氧氣已收集滿。
氧氣的檢驗:將帶火星的木條伸入集氣瓶瓶中,若木條復燃,證明集氣瓶中為氧氣。
4.除雜:這種方法之下很少考慮除雜的事。
5.氧氣在實驗室製取方法中體現出來的性質:不易溶於水、密度比空氣略大。
二、加熱氯酸鉀、二氧化錳混合物製取氧氣
1.裝置。
發生裝置:「固→(加熱)」型。一個略向下傾斜的大試管,距試管口1/3處加一個鐵夾固定住,酒精燈外焰加熱試管底有葯品的部位。導管不能伸入試管太長。
收集裝置:向上排空氣法收集裝置或排水法收集裝置。
2.葯品:氯酸鉀、二氧化錳
3.驗滿、檢驗見「一」。
4.除雜:這種方法之下很少考慮除雜的事。
5.氧氣在實驗室製取方法中體現出來的性質:不易溶於水、密度比空氣略大。
三、過氧化氫分解製取氧氣
1.裝置。
發生裝置:「固+液→」型。
收集裝置:向上排空氣法收集裝置或排水法收集裝置。
2.葯品:過氧化氫溶液、二氧化錳
3.驗滿、檢驗見「一」。
4.除雜:可能的雜質是水蒸氣。用濃硫酸洗氣即可除雜。
5.氧氣在實驗室製取方法中體現出來的性質:不易溶於水、密度比空氣略大。

【實驗室制二氧化碳】
1.裝置。
發生裝置:「固+液→」型。
收集裝置:向上排空氣法收集裝置。
2.葯品:石灰石或大理石(不能使用純凈的碳酸鈣粉末,否則反應速率太快難以控制不易收集氣體)、稀鹽酸(不能用稀硫酸,生成微溶的硫酸鈣,會附著在石灰石或大理石的表面,阻礙反映的進一步進行)
3.收集時需要驗滿:將燃著的木條接近集氣瓶口,若木條熄滅,證明二氧化碳已收集滿。
二氧化碳的檢驗:迅速向集氣瓶中傾倒少量澄清石灰水,振盪,若澄清石灰水變渾濁,證明集氣瓶中為二氧化碳。
4.除雜:可能的雜質是氯化氫氣體和水蒸氣。先用水洗氣(氯化氫極易溶於水),再用濃硫酸洗氣即可依次除去氯化氫氣體和水蒸氣(順序不能錯)。
5.二氧化碳在實驗室製取方法中體現出來的性質:易溶於水、密度比空氣大。

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