氢气的制法与性质.docx

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1、实验3氢气的制法与性质一、实验目的与要求1、熟悉启普发生器的原理和构造，掌握其操作技能；2、掌握演示H2的性质实验和安全操作技能；3、初步掌握H2还原CuO实验的讲解方法。二、实验原理1.反应原理<1）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑<2）2H2+O2＝2H2O<本次实验不演示）<3）H2+CuO＝Cu+H2O2.启普发生器的工作原理启普发生器最大的优点是，可以控制反应的进程，即可使反应随时发生，随时停止。如下图，当旋开导气管上的活塞时，装置内体系与大气接通，反应正常发生。当旋紧活塞时，装置形成一个密闭的体系，随着反应的发生，玻璃球内的气压会增大，将反应液压入球

2、形漏斗内，使固体反应物与反应液脱离接触，反应即停止进行。b5E2RGbCAP三、仪器、材料与药品仪器：启普发生器、烧杯(500mL、150mL、50mL>、水槽、橡皮管、试管及试管架、玻璃导气管、玻璃尖嘴管、铁架台(配铁夹>、凡士林、塑料瓶或易拉罐、玻璃棒、酒精灯、玻璃丝、火柴、蒸发皿(盛皂液>、石棉网、洗瓶；p1EanqFDPw试剂：洗涤剂溶液、CuSO4溶液、锌粒、稀H2SO4(1∶4>、氧化铜四、实验内容1.利用启普发生器制取氢气7/7构造：启普发生器<如下图）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

3、管。DXDiTa9E3d1.球形漏斗2.玻璃球和玻璃半球所组成的容器3.带旋钮的导气管装料前：<1）检漏：首先旋开导气管上的活塞，从进液口加入适量的水，使水的上液面稍高于出液口所在的平面。一分钟后，观察出液口是否有水滴渗出。如没有水滴渗出，证明气密性良好。相反，若有水滴渗出，则应涂抹凡士林。继续检漏，直至不漏水为止。RTCrpUDGiT7/7<2）先检查各接缝处的气密性：方法是关住旋钮，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，说明气密性好；若下降，可涂凡士林密封。5PCzVD7HxA反应操作及步骤：<1）、给启普发生器中加水至将金属锌全部淹没处，倒

4、水后量水的体积，这就是稀硫酸的体积。大约需用稀硫酸650mL。jLBHrnAILg<2）、按浓硫酸与蒸馏水体积比1:4配置稀硫酸650mL，并将稀硫酸冷却至常温。<3）、在球形漏斗颈适当位置用玻璃丝编绕数圈，或穿一塑料片，以阻止锌粒下落。<4）、将容器侧身由上口或侧口处加入用CuSO4溶液浸泡过的锌粒，再将漏斗插入，用玻璃棒将玻璃丝拨至容器细颈处后，将发生器放直，安上导气管，打开旋钮。xHAQX74J0X<5）由上口即进液口，加入稀硫酸(V浓H2SO4∶VH2O=1∶4>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。LDAYtRyKfE2.H2的性质<

5、1）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H2已纯，可以使用。Zzz6ZB2Ltk<2）H2与空气混合气的爆鸣取一小塑料瓶或一端开口的易拉罐饮料盒(20～120mL>，在底部凿一火柴梗粗细小孔，食指堵住小孔，排水法集满H27/7后，倒放于桌面上，口部垫上石棉网以保证空气通畅。点燃火柴，放开手指，用火柴梗捅透小孔水膜，点燃H2，发生爆鸣。dvzfvkwMI1<3）H2吹肥皂泡取少量洗涤剂用蒸馏水配成溶液，为增加粘度可加几滴甘油。用橡皮管在洗涤液中蘸

6、一下，管口仍朝下，慢慢开通H2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，用火在气泡上方点燃，随着“噗”的一声，伴有黄色火球出现。rqyn14ZNXI<4）H2还原CuO取一干燥的硬质试管，底部铺薄薄一层氧化铜并倾斜安装于铁架台上<管口略低于底部），先通一会儿H2，然后加热，当管口有液滴出现时，CuO加热部位由黑色变为红热，再慢慢变为紫红色。撤掉酒精灯，继续通H2至试管冷却。EmxvxOtOco五、注意事项1.启普发生器的耐热性比较差，故反应不能用来进行放热较多的反应，避免损坏仪器。2.启普发生器的最大优点是使反应随时发生，随时停止。故固

7、体反应物需为块状或颗粒，同时不能快速溶于反应液。SixE2yXPq53.启普发生器为固液反应制气装置，不能用来制取溶于水或溶于反应液的气体。4.使用启普发生器时，容器底座的活塞最好用绳子扎紧，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。6ewMyirQFL5.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。7/76.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，擦干净磨口处凡士林并垫一硬纸收藏。kavU42VRUs7.