Question

如何制取氢气?

Answer 1

实验室制取氢气：
（1）实验原理：通过活泼金属与稀硫酸反应制取氢气通常是用金属锌与稀硫酸或稀盐酸

反应，若用镁会反应速度太快，不利于收集，若用铁会反应速度太慢，若用浓盐酸与锌反应生成氢气，会使制得的氢气中含有氯化氢气体，可通过氢氧化钠溶液吸收而除去．

（2）反应方程式：

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

（3）反应装置（ 注意点）：
A．长颈漏斗的下端需伸入垫片以下，形成液封，以及有利于固液可以分离．
B．由于氢气难溶于水，密度比空气小，故能用排水法或向上排空气法收集．

C．优点：可以控制反应的发生，停止；可以节约药品．

D．相似的氢气发生装置图2（固液制气，不需加热）
（4）实验步骤
A．按照实验要求，安装好实验仪器；
B．检查仪器装置的气密性：关闭止水夹，向分液漏斗中加入足量的水，若漏斗中的液面能存在一段水柱，并不持续下降，则说明原装置气密性良好；

C．装药品：先将锌粒放在垫片上，打开止水夹后，向长颈漏斗中注入稀盐酸，发生反应放出氢气；
D．验纯气体：因为氢气是可燃性气体，进行性质实验之前务必进行验纯，用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住，试管口朝下，移近火焰，再移开拇指点火．如果听到尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯，需要重新收集并验纯；如果只听到很微弱的噗噗的声音，则说明氢气已经纯净．
E．收集气体：利用排水法或向下排空气法收集．
F．结束实验：关闭止水夹，产生的氢气无法从导气管中逸出，试管中的气压增大，就会将稀硫酸由分液漏斗下端管口压回分液漏斗中，从而使稀硫酸与锌粒分离，反应停止．

分析：（1）据实验室制取氢气所用药品分析解答，在选择实验室制取气体的药品时，应选择反应速度适中的药品；
（2）据反应原理书写方程式；
（3）据气体的密度和溶解性可确定收集方法，依据装置特点可知其优点；
（4）据检查装置气密性的方法分析解答．

解答：解：（1）实验室制氢气可用反应速率适中的锌和稀硫酸或稀盐酸，镁与酸反应速度太快，不利于收集，铁与酸反应速度太慢，浓盐酸易挥发出氯化氢气体，使收集的氢气不纯，氯化氢与氢氧化钠溶液反应，氢气不反应，所以可用氢氧化钠溶液除去氯化氢气体；
（2）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应方程式是：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
（3）由于氢气难溶于水，可用排水法收集，密度比空气小，能用向下排空气法收集；
该装置打开夹子，固液接触，生成氢气，关闭夹子，试管内气压变大，将酸压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，故可随时控制反应发生和停止，从而可节约药品；
（4）关闭止水夹，向分液漏斗中加入足量的水，若漏斗中的液面能存在一段水柱，并不持续下降，则说明装置气密性良好；