实验二氢气的制备与性质

1、实验二：氢气的制备与性质实验二：氢气的制备与性质实验目的：实验目的： 1.掌握氢气的物理掌握氢气的物理 化学性质化学性质 2.了解氢气的用途了解氢气的用途 3. 掌握氢气的实验室制备掌握氢气的实验室制备 基本原理及实验注基本原理及实验注意事项意事项 4.掌握氢气还原性的验证实验掌握氢气还原性的验证实验一、氢气的物理性质一、氢气的物理性质1.密度比空气小（比空气轻）密度比空气小（比空气轻） 是所有气体中最小的是所有气体中最小的 2.难溶于水难溶于水 因此不和水反应因此不和水反应3.无色无味，气体无色无味，气体 二、氢气的化学性质二、氢气的化学性质1. 可燃性可燃性 氢气点燃后生成水氢气点燃后生成

2、水2. 还原性还原性 可使黑色氧化铜变红，同时生可使黑色氧化铜变红，同时生成水成水氢气的化学性质氢气的化学性质可燃性可燃性(纯净的纯净的)：化学方程式：化学方程式：2 H2 + O2 2 H2O （注意：点燃前必须验纯）（注意：点燃前必须验纯）现象：现象： 燃烧时，发出淡蓝色的火焰燃烧时，发出淡蓝色的火焰 放出热量放出热量 有无色液滴生成有无色液滴生成点燃点燃氢气的化学性质氢气的化学性质还原性：还原性：化学方程式：化学方程式： H2+CuO Cu+H2O现象：现象： (1)黑色粉末变成红色粉末；黑色粉末变成红色粉末； (2)试管内壁试管内壁有无色液滴产生。有无色液滴产生。 加热实验实验三三、氢

3、气的用途氢气的用途性质 用途 氢气的密度比空气小氢气的密度比空气小可燃性可燃性还原性还原性作化工原料作化工原料,与与Cl2反应制盐酸反应制盐酸;与与N2反应制氨反应制氨(NH3).充气球充气球高能燃料高能燃料,用于焊接用于焊接,切割切割金属金属,液氢用于火箭燃料液氢用于火箭燃料.冶炼金属冶炼金属 做保护气做保护气四四、氢气的实验室制取氢气的实验室制取如何选择制取氢气的药品？如何选择制取氢气的药品？实验方案实验方案实验现象实验现象反应速率反应速率铁铁(Fe)与稀硫酸与稀硫酸 (H2SO4) 锌粒锌粒(Zn）与稀硫酸）与稀硫酸(H2SO4)镁镁(Mg)与稀硫酸与稀硫酸 (H2SO4)从以上实验的对

4、比分析可以看出，第从以上实验的对比分析可以看出，第_组药品最适合用于实验组药品最适合用于实验室制取室制取H2。2有气泡产生有气泡产生有大量气泡产生有大量气泡产生有大量气泡产生有大量气泡产生较慢较慢适中适中很快很快1 .药品：药品： 锌粒锌粒(Zn)和稀硫酸和稀硫酸(H2SO4)2 . 反应原理：反应原理： 锌锌 + 稀硫酸稀硫酸 硫酸锌硫酸锌 + 氢气氢气 Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 3.实验装置：实验装置：制取装置制取装置：收集装置收集装置：H2向下排空气法，排水法向下排空气法，排水法 考虑反应物的状态、反应条件考虑反应物的状态、反应条件 考虑气体的溶解性、密度考虑气体的溶解

5、性、密度（与空气比较）（与空气比较）3.实验装置：实验装置：制取装置制取装置：考虑反应物的状态、反应条件考虑反应物的状态、反应条件收集装置收集装置：考虑气体的溶解性、密度考虑气体的溶解性、密度（与空气比较）（与空气比较）H2向下排空气法，排水法向下排空气法，排水法启普发生器启普发生器:你知道启普发你知道启普发生器控制反应生器控制反应发生与停止的发生与停止的原理吗？原理吗？控制原理：当活塞关闭控制原理：当活塞关闭时，容器内氢气压强增时，容器内氢气压强增大，把酸液压回球形漏大，把酸液压回球形漏斗，使酸液和锌粒脱离斗，使酸液和锌粒脱离接触，反应即自行停止。接触，反应即自行停止。球形漏斗球形漏斗 葫芦

6、状球形容器葫芦状球形容器 导气管导气管 由活塞控制由活塞控制反应的发生反应的发生与停止。与停止。排水法排水法向下排空气法向下排空气法向上排空气法向上排空气法向下排空气法收集氢气向下排空气法收集氢气塑料隔板塑料隔板集气瓶底部？集气瓶底部？选哪种？4.实验步骤实验步骤： （1）.连接仪器，检查装置的连接仪器，检查装置的气密性气密性 （2）.在试管中加入锌粒在试管中加入锌粒. (如何加入如何加入?) （3）.在试管中倒入稀在试管中倒入稀H2SO4 （4）.用排水法收集一试管氢气用排水法收集一试管氢气. (何时收集何时收集?) （5）.验纯验纯后再收集后再收集 （如何放置集气瓶（如何放置集气瓶?） 装

7、置的装置的气密性气密性是保证实验成功的重要因素是保证实验成功的重要因素之一。之一。 检查气密性的方法是：首先关闭排气导管，检查气密性的方法是：首先关闭排气导管，从顶部漏斗口注水，当漏斗下端被水封闭从顶部漏斗口注水，当漏斗下端被水封闭后再注水，水面不下降，表明装置气密性后再注水，水面不下降，表明装置气密性好；如果水面下降，表明装置气密性差。好；如果水面下降，表明装置气密性差。 缺点：缺点：装置内部被水浸湿；装置内部被水浸湿；如果已装如果已装入了固体试剂则不能再行检查。入了固体试剂则不能再行检查。氢气验纯的操作氢气验纯的操作:操作要领操作要领现象现象结论结论用排水法或向下排用排水法或向下排空气法收

8、集一试管空气法收集一试管氢气，用拇指堵住氢气，用拇指堵住试管口，移近火焰，试管口，移近火焰，松开拇指点火松开拇指点火听到尖锐的听到尖锐的“爆鸣爆鸣”声声听到轻微的听到轻微的“噗噗”声声不纯不纯 纯净纯净五五 、氢气性质的验证氢气性质的验证1. 可燃性可燃性 氢气点燃后生成水氢气点燃后生成水2. 还原性还原性 可使黑色氧化铜变红，同时生可使黑色氧化铜变红，同时生成水成水导气管要插入到导气管要插入到试管的底部，而且在氧试管的底部，而且在氧化铜的上方化铜的上方试管口要向下倾斜试管口要向下倾斜？实验现象如何？实验现象如何？酒精灯：酒精灯：“迟到早退迟到早退” 氢气：氢气：“早出晚归早出晚归” 通氢通氢点灯点灯熄灯熄灯停氢停