实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气,也可以用盐酸代替硫酸,用镁或铁代替锌来制取氢气。
氢气的实验室制法:
化学药品 | 锌粒和稀硫酸 |
反应原理 | Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2↑ |
发生装置 | 反应物状态为固态和液态,反应条件为室温,可选择实验室制CO2的反应装置(或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置) |
收集装置 | 向下排空气法或排水法 |
实验步骤 | ①检验装置的气密性 ②装锌粒(注意将试管横放,把锌粒放入试管口,再慢慢竖起) ③把试管固定在铁架台上 ④加入稀硫酸 ⑤收集气体 |
注意事项 | ①不能用浓H2SO4代替稀H2SO4,浓H2SO4具有强氧化性 ②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属,如铜,也不能用排在氢前的金属,如钠,一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。 ③长颈漏斗末端应在液而以下,防止氢气从长颈漏斗逸出 |
氢气的工业制法:
制取方法 | 原理 | 优缺点 |
电解水 | 2H2O2H2↑+O2 | 优点:得到氢气纯度高 缺点:耗能高 |
水煤气 | C+H2O(g)CO+H2 | 优点:成本低 缺点:需要设备多(需要除去CO中的杂质) |
天然气 | CH4C+2H2 | 优点:原料丰富 缺点:氢气纯度低 |
电解饱和食盐水 | 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ | 优点:是氯碱化工的副产品 缺点:纯度低 |
理想模式:利用太阳能、高效催化剂分解水 | 2H2O2H2↑+O2↑ | 优点:不耗费电能、热能,环保 缺点:人类未能寻找到高效催化剂,还未能实际应用 |
相关初中化学知识点:氢气的检验和验满
氢气检验和验满方法:
1.检验:点燃待检测的气体,在火焰上方罩一个干燥的烧杯有水珠出现,滴入澄清石灰水
不变浑浊,则证明有氢气的存在
2.验满:一般使用排水法收集比较纯净的氢气,可以根据液面的高度判断。
向下排空气法:把带火星的木条放到瓶口,若有轻微的爆鸣声,说明氢气已满。
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