氢气的制备与性质实验报告.doc

氢气的制备与性质陈慧娟2009级化学五班一、实验的原理1、H2的制备:实验室制取氢气仍沿用16世纪人们发现氢气的方法──稀硫酸和某些金属反应。镁、锌、铁等金属都能跟酸反应生成氢气。一方面由于镁与酸反应太快,铁与酸反应又太慢,而锌与酸反应速率正适合实验室条件下制取氢气;另外一方面,因为盐酸有挥发性,生成的氢气易混入***化氢气体而不纯净,因此,实验室制取氢气多是选用锌和稀硫酸反应[1]。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2、H2的性质:物理性质:通常状况下H2是无色、无味的气体,比空气只有空气的1/14,即在标准大气压,0℃下,,且不溶于水。化学性质:H2具有可燃性和还原性等。H2不仅能还原的氧化铜,还可以还原三氧化三铁、三氧化钨等一些金属氧化物。2H2+O2=2H2OH2+CuO=Cu+H2O二、。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。装料前,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。之后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。将容器侧身由上口或侧口处加入用CuSO4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,由上口加入稀硫酸(V浓H2SO4∶VH2O=1∶4给启普发生器中加水至将金属锌全部淹没处,倒水后量水的体积,这就是稀硫酸的体积。)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。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。(1)H2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,在火焰上方罩一干燥的烧杯。现象:在深色背景下,可明显看到氢气在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰。在火焰上方罩一干燥的烧杯片刻烧杯内壁就有液滴顺壁流下。(2)H2与空气混合气的爆鸣取一小塑料瓶,在底部凿一火柴梗粗细小孔,食指堵住小孔,排水法集满H2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。当H2和空气的体积比为2∶5时,产生的爆鸣声音最大。现象:深色背景下因H2较纯,火焰燃烧平静,可看到淡蓝色火焰。过一会儿,空气从盒底口流入,积聚到一定比例,发生爆鸣。(3)H2吹肥皂泡取少量洗涤剂用蒸馏水配成溶液,用橡皮管在洗涤液中蘸一下,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。现象:随着“噗”的一声,伴有黄色火球出现。(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。检查紫红色的金属铜中是否含有Cu2O,可将制成的紫红色金属铜取少量加入盛有稀H2SO4的试管中,观察溶液是否变蓝:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O现象