氢气的实验室制法与性质(5页).doc

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1、-氢气的实验室制法与性质-第 5 页氢气的制法与性质姓名：康欣 学号：40907215一、实验原理点燃Zn + H2SO4(稀 ZnSO4 + H2 2H2 + O22H2OH2 + CuO Cu + H2O2，是因为Al和冷的稀H2SO4反应太慢，普通Fe和酸反应，生成的H2中含有H2S等杂质太多。同样，不能用盐酸代替H2SO4，是由于盐酸易挥发，放热反应使生成的H2中含有HCl气体。b5E2RGbCAP2.实验室制得的H有一股特殊的气味，是由于Zn和酸不纯所致。其中含有AsH3(剧毒、H2S剧毒）、SO2等。AsH3来自H2SO4中所含的微量砷，H2S来自Zn中的微量ZnS，SO2是H2S

2、O4的还原产物。可将气体通过KMnO4溶液除去AsH3，通过NaOH溶液除去H2S、SO2，通过H2SO4除去水。p1EanqFDPw2点燃，其火焰呈黄色，若将玻璃管换为金属管后火焰仍然为黄色。这就不能简单的认为是玻璃管中钠元素的干扰问题。我们取一双通的粗玻璃管，铁架台上夹好后，在其背部贴上黑纸，造成一个黑色背景，然后将具有黄色火焰的H导管伸进粗玻璃管内，慢慢上下移动，直到调节至火焰呈蓝色为止。该实验中，就是原来在玻璃导管上的黄色火焰，此处也呈蓝色。对此，我们可认为，氢火焰在粗管中燃烧，就像在火焰上方挂了一个烟囱，加快了空气对流，使供氧充分。DXDiTa9E3d4.启普发生器是荷兰一个名叫启普

3、的药品商所发明。其使用优点是：用时只要使固液接触，就会有气体发生；不用时只要关上导气管上的旋钮，液体因受容器内压力就能自动与固体分开，终止反应。实验时用它既方便又节约药品和时间。缺点是每次装药量太大，体积大，来回移动不方便。RTCrpUDGiT二、实验操作过程与实验现象认识仪器启普发生器由三部分组成。上面一部分是球形漏斗，下面一部分是玻璃球和玻璃半球所组成的容器，第三部分是带旋钮的导气管。如图:5PCzVD7HxA检查装置气密性装料前要检查各接缝处的气密性。方法是关住导气管上的旋钮，由漏斗处注入水后，在液面处划一记号，若数分钟内液面不下降，说明气密性良好；若下降，可涂凡士林密封。jLBHrnA

4、ILg装药品在球形漏斗颈适当位置用玻璃丝编绕数圈，以阻止锌粒下落。将漏斗插入，用玻璃棒将玻璃丝拨至容器细颈处后，从容器侧口处加入用CuSO4溶液浸泡过的锌粒。将反应器放直，安上导气管，打开旋塞，由上口加入稀硫酸98%的浓硫酸与水按照1:4的比例稀释）至淹没锌粒处，关上旋钮，固、液体分离，稀硫酸液面升至漏斗处。2.H2的性质H2纯度的检验打开旋钮，用排水法收集一试管H2，管口向下移近火焰，放开拇指，如有尖锐的爆鸣声，证明氢气不纯，要继续收集并检验，直至只发出轻微的“噗”声为止，此时氢气已纯，可以使用。xHAQX74J0XH2在空气中燃烧检验纯度后，在导管上连接一尖嘴玻璃管，点燃后，在深色背景下观

5、察火焰颜色。在火焰上方罩一冷而干净烧杯，观察烧杯内有什么变化。实验现象：在深色背景下氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰。在火焰上方罩一干净烧杯，烧杯壁上出现明显水雾，证明氢气燃烧产生水。LDAYtRyKfEH2与空气混合气的爆鸣取一事先准备好的顶端带有火柴梗粗细大小的小孔的胶卷盒，食指堵住小孔，排水法集满氢气。将集满氢气的胶卷盒倒放在桌面上，口部垫上石棉网以保证空气流通，也可以将胶卷盒置于桌子边沿，留出一点空隙让空气可以流入，这样氢气的爆鸣可能会推迟一些，比较安全。）Zzz6ZB2Ltk点燃火柴，放开堵着小孔的手指，用火柴梗捅透小孔水膜，点燃氢气，观察氢气的爆鸣现象。实验现象：在刚点燃氢气

6、的时候，没有爆鸣现象，但是在深色背景下可以观察到氢气平静的燃烧，并有淡蓝色火焰；过一会之后，空气从盒底流入，积聚达到一定的比例后，会有爆鸣现象产生。当氢气与空气的体积比为2:5时，产生的爆鸣声音最大。）dvzfvkwMI1H2吹肥皂泡取少量洗洁精与水混合均匀，用橡皮管在洗涤液中蘸一下，管口朝下。慢慢开通氢气流，待气泡出现后，将管口迅速反转朝上，轻轻摆动或用嘴吹气，泡泡脱离管口，用火在气泡上方或下方点燃。rqyn14ZNXI实验现象：在气泡上方点燃时，气泡变成黄色的火球，并发出“噗”的一声，在气泡下方时，如果不接触气泡，气泡会被吹得越来越高而不会被点燃。EmxvxOtOcoH2还原CuO在一干燥

7、洁净的试管中加入少量氧化铜固体，使氧化铜粉末在试管底部薄薄的铺一层。将试管倾斜安装于铁架台上管口略低于底部），如图：先通一会儿氢气略1分钟认为可以将试管中的空气全部排出来），然后加热。当加热至管口有液滴出现时，CuO加热部位由黑色变为砖红色，然后慢慢有亮红色出现。撤掉酒精灯，继续通H2至试管冷却。检查紫红色的金属铜中是否含有CuO，具体操作是：将制得的红色固体取少量加入盛有稀H2SO4，观察溶液是否变蓝。SixE2yXPq5由于铜单质不溶于稀硫酸，而Cu2O可以与稀硫酸发生如下反应：Cu2O + H2SO4Cu + CuSO4 + H2O三、实验应注意的事项1.使用启普发生器时，容器底部的活塞

8、最好用绳子扎紧，以免H2压力过大因锌的颗粒小而落入酸液中不断反应使然），冲开活塞。6ewMyirQFL2.为使反应速率更快，先将锌粒浸在CuSO4溶液中至发黑，再给发生器中加入。3.启普发生器使用完毕，用塞子堵住漏斗口，将发生器侧身，由下口倒出废酸液统一收集），拔下导气管塞子，此处倒出余锌要回收），将发生器清水冲洗干净，擦干净磨口处涂凡士林并垫一硬纸收藏。kavU42VRUs4.启普发生器使用过程中若要再添酸或锌，产生H2之后必须先验纯后使用，否则会出现不安全事故。2吹肥皂泡因玻璃管表面，粘不住皂液，难以吹成，故用橡皮管。此外还可用竹管来代替。2与空气的混合气体发生爆鸣的极限为4%74.4%体积分数）。若筒内H2纯度过高即超过爆鸣上限时，点火后首先是它的安静燃烧消耗H2，使筒内压强变小，空气便从下口源源不断的进入筒内，当H2的含量进入爆鸣范围，即发生爆鸣。传统的方法是用排水法收集H2，筒内到底收集了多少H2全凭经验，这就为点燃H2能否使它爆鸣埋下隐患，教师无法把握是否能成功。y6v3ALoS89申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。