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实验室制取氢气的装置是什么

发布时间:2024-08-11 05:38:15

⑴ 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

⑵ 求制取二氧化碳、氢气、氧气、氯气、氨气的实验装置、反应原理和收集方法

制取CO2
装置:广口瓶、长颈漏斗、集气瓶。 药品:大理石(或石灰石)、稀盐酸。
原理:强酸置弱酸
收集方法:向上排空气法

制取H2
装置:启普发生器、大试管、长颈漏斗、集气瓶、
水槽、带橡皮塞的导管、酒精灯、小试管 药品:除Na,K,Ca外的相对活泼的金属,稀HCL或稀H2SO4(不可以用HNO3)
原理:用活泼金属置换出H2
收集方法:排水或向下排空气

制取O2
装置:铁架台(含铁夹)、大试管、集气瓶、玻璃片、
带导管的橡皮塞、水槽(有水)酒精灯。药品:氯酸钾和二氧化锰(或高锰酸钾)。
原理:2KCLO3=2KCL+3O2
收集方法:排水法(因为O2的密度和空气差不多,所以不能用排空气法)

制取CL2
装置:分液漏斗,圆底烧瓶,导管,酒精灯,集气瓶,铁架台,盛有饱和氢氧化钠溶液的烧杯,盛有浓硫酸的集气瓶(不要装满),盛有饱和食盐水的集气瓶. 药品:浓盐酸,二氧化锰
原理:MnO2+4HCl=(加热)MnCl2+Cl2+2H20
收集方法:先通入饱和食盐水(除去挥发的HCL),再用向上排空气法

制取NH3
装置:和制取O2的相同。药品:氯化铵固体,氢氧化钙固体(不可以使用硝酸铵)
原理:2NH4CL + Ca(OH)2 === CaCL2 + 2NH3 + 2H2O
收集方法: 用向下排气法取气法收集。

⑶ 实验室制取H2、O2(三种方法),CO2的方法

好,我来总结一下试试。

【实验室制氢气】
1.装置。
发生装置:“固+液→”型。比如说一个锥形瓶,加一个双孔胶塞,一边是长颈漏斗(长颈漏斗下端要在液面以下),一边接收集装置。
收集装置:向下排空气法收集装置或排水法收集装置。
2.药品:锌粒(不使用纯锌,而是用粗锌,或在溶液中加几滴硫酸铜溶液,利用原电池和超电势的因素提高反应速率)、稀硫酸
3.验纯:用向下排空气法收集氢气,用拇指堵住倒置的试管,靠近酒精灯火焰,松开拇指。若听到轻微的爆鸣声,证明氢气已收集满。(若使用排水法收集氢气,没有必要验纯)
4.除杂:可能的杂质是水蒸气。用浓硫酸洗气即可除杂。
5.氢气在实验室制取方法中体现出来的性质:难溶于水、密度比空气小。

【实验室制氧气】
一、加热高锰酸钾制取氧气
1.装置。
发生装置:“固→(加热)”型。一个略向下倾斜的大试管,距试管口1/3处加一个铁夹固定住,酒精灯外焰加热试管底有药品的部位。导管不能伸入试管太长,试管口处要加棉花。
收集装置:向上排空气法收集装置或排水法收集装置。
2.药品:高锰酸钾固体
3.使用向上排空气法收集时,需要进行验满操作:将带火星的木条接近集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已收集满。
氧气的检验:将带火星的木条伸入集气瓶瓶中,若木条复燃,证明集气瓶中为氧气。
4.除杂:这种方法之下很少考虑除杂的事。
5.氧气在实验室制取方法中体现出来的性质:不易溶于水、密度比空气略大。
二、加热氯酸钾、二氧化锰混合物制取氧气
1.装置。
发生装置:“固→(加热)”型。一个略向下倾斜的大试管,距试管口1/3处加一个铁夹固定住,酒精灯外焰加热试管底有药品的部位。导管不能伸入试管太长。
收集装置:向上排空气法收集装置或排水法收集装置。
2.药品:氯酸钾、二氧化锰
3.验满、检验见“一”。
4.除杂:这种方法之下很少考虑除杂的事。
5.氧气在实验室制取方法中体现出来的性质:不易溶于水、密度比空气略大。
三、过氧化氢分解制取氧气
1.装置。
发生装置:“固+液→”型。
收集装置:向上排空气法收集装置或排水法收集装置。
2.药品:过氧化氢溶液、二氧化锰
3.验满、检验见“一”。
4.除杂:可能的杂质是水蒸气。用浓硫酸洗气即可除杂。
5.氧气在实验室制取方法中体现出来的性质:不易溶于水、密度比空气略大。

【实验室制二氧化碳】
1.装置。
发生装置:“固+液→”型。
收集装置:向上排空气法收集装置。
2.药品:石灰石或大理石(不能使用纯净的碳酸钙粉末,否则反应速率太快难以控制不易收集气体)、稀盐酸(不能用稀硫酸,生成微溶的硫酸钙,会附着在石灰石或大理石的表面,阻碍反映的进一步进行)
3.收集时需要验满:将燃着的木条接近集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。
二氧化碳的检验:迅速向集气瓶中倾倒少量澄清石灰水,振荡,若澄清石灰水变浑浊,证明集气瓶中为二氧化碳。
4.除杂:可能的杂质是氯化氢气体和水蒸气。先用水洗气(氯化氢极易溶于水),再用浓硫酸洗气即可依次除去氯化氢气体和水蒸气(顺序不能错)。
5.二氧化碳在实验室制取方法中体现出来的性质:易溶于水、密度比空气大。

⑷ 为什么用过氧化氢制氧气,二氧化碳,氢气都选择同一发生装置

发生装置的选择是根据反应物状态和反应条件。

实验室用过氧化氢制取氧气,需要用二氧化锰作催化剂,反应不需要加热,所以选择固液常温型的发生装置;

实验室制取二氧化碳,反应物是固态的大理石或石灰石和液态的稀盐酸,反应不需要加热,所以选择固液常温型的发生装置;

实验室制取氢气,反应物一般用固态的锌粒和液态的稀硫酸,反应不需要加热,所以选择固液常温型的发生装置;

所以实验室用过氧化氢制氧气,二氧化碳,氢气都选择同一发生装置——固液常温型的发生装置。

最简单的固液常温型发生装置

⑸ 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)实验室制取氢气的装置是什么扩展阅读

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。

⑹ 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。

(6)实验室制取氢气的装置是什么扩展阅读

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。

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