实验室制氯化氢(实验室制氯化氢方程式)

2025-02-0719:19:31生活经验0

⒈ 启普发生器与制氢气

启普发生器是实验室中用于制取气体的常用设备。当使用它来制备氢气时,原因在于实验所采用的试剂为块状固体的锌与酸溶液。这种组合在不加热的情况下即可产生氢气,而且生成的氢气难溶于水,正好符合启普发生器的适用条件。

⒉ 启普发生器的气密性检查

为确保启普发生器正常工作,需对其气密性进行严格检查。检查过程为:首先将启普发生器装置好,开启导气管的,经由球形漏斗口注入水至特定位置。观察半球体上的玻璃是否有水渗出,无漏水则继续后续检查步骤。若发现有水渗出,需处理并重新涂上凡士林等密封材料。通过这一系列步骤,可以确保启普发生器的气密性良好。

⒊ 碎玻璃片的作用

在启普发生器的底座容器中装入碎玻璃片等物,是为了占据空间并减少酸的用量。

⒋ 长颈漏斗的插法

在制氢简易装置中,长颈漏斗必须插入液面下,这是为了避免生成的氢气从长颈漏斗里逸散,确保氢气能够被有效收集。

⒌ 锌与其它金属的比较

实验室制取氢气时,一般选择锌而非铁或镁。锌的反应速度适中,原料易得且价格低廉。而铁和镁与酸反应速度过快或过慢,操作不便且价格较高,因此不常用于实验室制氢。

⒍ 锌的纯度要求

制氢气的锌纯度不是越高越好。纯锌表面易吸附氢气,减少与酸的接触机会,使反应速度减慢。通常使用纯度稍低的锌来提高反应速度。

⒎ 锌的形状选择

制氢气的锌粒形状以不规则为佳,因为等质量的锌中,形状越不规则与酸液的接触面越大,反应速度也越快。

⒑ 制氢后锌粒变黑的原因

制氢反应后,锌粒表面变得凹凸不平且呈黑色,这是由于锌与酸反应后表面变得粗糙,其中附着未参与反应的杂质颗粒对光线产生折射所致。

⒒ 酸的选择

实验室制取氢气时,通常选用20%左右的稀硫酸。浓H2SO4和硝酸具有强氧化性,与锌反应得不到氢气;而浓盐酸所得到的氢气中常含有氯化氢气体。因此稀硫酸是实验室制取氢气的首选酸。

⒓ 杂质的去除

金属和酸作用制备的氢气中可能含有H2S、AsH3、PH3、CO2、SO2等杂质气体。为了制得纯而干燥的氢气,可以通过一系列的洗气装置和干燥管来去除杂质。

⒔ 氢气的气味来源

氢气有时略带臭味是因为锌中含有硫化锌、磷化锌等杂质,它们与酸反应生成了有刺激性气味的杂质气体。

⒕ 远离火源的重要性

由于氢气具有可燃性,不纯的氢气在极限范围内遇火会猛烈燃烧甚至发生。制取氢气时必须远离火源。

⒖ 氢焰的颜色及原因

在空气中氢焰是淡蓝色的。但在玻璃管口却呈,这并非氢焰的本色,而是由玻璃中的钠的焰色所致。

⒗ 收集氢气的方法及选择

由于氢气的密度小且难溶于水,所以可以采用瓶口向下排空气法和排水集气法来收集。但一般而言,排水集气法收集的气体更为纯净且易于观察是否收集满。