氢气的实验室制法和性质

实验二 氢气的实验室制法和性质实验

一、实验目的

1、掌握启普发生器的使用方法。

2、熟练地掌握氢气的实验室制取和性质实验的操作技能。

3、培养实验观察能力，学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工的能力。

二、仪器和药品

仪器：试管、启普气体发生器、洗气瓶、干燥管、 酒精灯、铁架台、铁夹、乳胶管

药品：氧化铜、锌粒、无水氯化钙、KMnO4（0.1 mol·l-1）、Pb(Ac)2（饱和）、H2SO4 （6 mol·L-1）

三、实验内容

1、启普发生器的安装和使用以及氢气的实验室制取

实验室制取氢气通常是在启普发生器中用锌粒与稀硫酸(1:4)反应制得的。其反应方程式是：

Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑

a、装配： 在球形漏斗颈和玻璃旋塞磨口处涂上一层凡林油，插好球形漏斗和玻璃旋塞，转动几次，使装置严密。

b、检查气密性： 开启旋塞，从球形漏斗口注水至充满半球体时，关闭旋塞。继续加水，待水从漏斗管上升到漏斗球体内，停止加水。在水面处做一记号．静置片刻，如水面不下降，证明不漏气，可以使用。

c、加试剂：由气体出口加入固体药品, 加入固体的量不宜过多，不能超过中间球体容积的l／3，液体药品要从球形漏斗加入，加入液体要适量。

d、反应：使用时，打开旋塞，由于中间球体内压力降低，酸液即从底部通过狭缝进入中间球体与固体接触而产生气体。停止使用时．关闭旋塞，由于中间球体内产生的气体增大压力，就会将酸液压回到球形漏斗中，使固体与酸液不再接触而停止反应。下次再用时，只要打开旋塞即可。可通过调节旋塞来控制气体的流速。

e、 添加或更换试剂：发生器中的酸液长久使用会变稀。换酸液时，可用塞于将球形漏斗上口塞紧，然后把液体出口的塞子拔下，让废酸缓缓流出后，再塞紧塞子，向球形漏斗中加人酸液。需要更换或添加固体时，可先把导气管旋塞关好，让酸液压入半球体后，用塞子将球形漏斗上口塞紧，再把导气口打开，并从该处更换或添加固体。

2、气体的净化和干燥

由于制备的气体常夹杂有酸雾和水汽，需要净化和干燥，酸雾可用水或玻璃棉除去，水汽可用干燥剂进行干燥。

如用锌粒与酸作用制备氢气时，由于制备氢气的锌粒中常含有硫、砷等杂质，所以在气体发生过程中常夹杂有硫化氢、砷化氢等气体。硫化氢、砷化氢和酸雾可通过高锰酸钾溶液，醋酸铅溶液除去。再通过装有无水氯化钙的干燥管进行干燥。其反应化学方程式见教材。

不同性质的气体，要选用不同的洗气溶液和干燥剂

3、检验纯度：氢气是一种可燃性气体，当它与空气或氧气按一定比混合时．点火就会发生爆炸。为了实验的安全，必须首先检验氢气的纯度。检查的方法是：用一支小试管收满氢气。用中指和食指夹住试管，大拇指盖住试管口。将管口移近火焰(注意：检验氢气的火焰距离发生器至少1 m)。大拇指离开管口，若听到平稳的细微的“噗”声，则表明所收集的气体是纯净的氢气；若听到尖锐的爆鸣声，则表明气体不纯；还要做纯度检查。直到没有尖锐的爆鸣声出现为止(注意：每试验一次要换一支试管)。

4、燃烧：验纯合格后，用火柴点燃导气管的尖嘴处，观察氢气燃烧时的颜色，纯净的氢气燃烧的火焰颜色为蓝色。我们观察到的焰色可能是黄色，这是因为玻璃中钠元素的干扰。再在火焰的上方罩一冷而干燥的烧杯，观察现象

6、还原氧化铜：取干燥的大试管一支，装入少量氧化铜粉末平铺在接近试管底部的一侧，用铁夹固定在铁架台上，并使试管口稍向下，将已验纯的氢气通入大试管的底部，。估计试管中的空气排尽后，在装有氧化铜的地方加热，观察现象。

反应结束后，先移去酒精灯，再继续通氢气至试管冷却。

注意事项：

（1）、先通氢气，排净小试管内的空气后再加热。

（2）、导气管的管口要插入小试管底部但不要与氧化铜接触。

（3）、黑色氧化铜全部转变为红色铜后，先移开酒精灯，继续通氢气。待试管冷却到室温，方可移去导气管，停止通气。

（4）、试管口要略向下倾斜，防止水珠倒流炸裂试管。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/ade9ec828762caaedd33d463.html