氢气制取与可燃性、还原性实验的一体化装置
QCNB氢气纯化装置系列说明书
按“控制部分说明书”及各仪表的说明书检查控制系统和各仪表是否正常；
按“控制部分说明书”或仪表说明书根据给定值设置各仪表、控制参数；
按“控制部分说明书”向控制柜供应仪表气，并将压力调至要求值；
控制系统准备就绪。
6.2装置运行
纯化装置开车前，氢储罐及其前续、后续设备应完成投入前的准备工作。
QCNB系列氢气纯化装置采用三台干燥器轮流工作，产品气再生方式，不仅干燥程度高，而且没有再生气的损耗。装置内的气动阀门由PLC程序控制，可实现干燥器工作状态的自动切换，并具备自动排水功能，减少了人员工作量，提高了装置的可靠性。
2
2.1 原料氢气
含氧量:≤0.5%（V/V）
含水量:饱和
温 度:≤40℃
3.3电源
种类:AC380V、50HZ（三相四线）
3.4 冷却水
水质:软化水（氯离子含量≤2mg/l）
进水温度：≤32℃（或≤7℃）2）
注：1) 除注明者外，压力均指表压力。
2）冷却水进水温度根据处理气量的大小和合同条款来定。
4
4
原料氢气经气水分离器1101滤除游离水后进入脱氧器1111，脱氧器内装填有可催化氢氧反应进行的高效催化剂，脱氧器内装有电加热元件，经加温后，氢氧反应生成的水以气态被氢气带出脱氧器1111，进入冷却器1131，经冷却器冷凝后随氢气进入气水分离器1102，游离水在气水分离器1102内被滤除并经其底部的排水阀排出。
2431仪表气0407mpa32氮气qcnb系列氢气纯化装置操作说明书33电源34冷却水41脱氧原料氢气经气水分离器1101滤除游离水后进入脱氧器1111脱氧器内装填有可催化氢氧反应进行的高效催化剂脱氧器内装有电加热元件经加温后氢氧反应生成的水以气态被氢气带出脱氧器1111进入冷却器1131经冷却器冷凝后随氢气进入气水分离器1102游离水在气水分离器1102内被滤除并经其底部的排水阀排出
氢气制取与性质一体化微型实验研究报告
氢气制取与性质一体化微型实验研究报告作者：周洁来源：《化学教与学》2019年第06期摘要：氢气的制取与性质实验，是现行许多初中化學教材的重要内容，目前氢气的实验存在很大的改进空间，作者尝试的改进能实现氢气的制取与性质、检验一体化，且有利于学生进行分组实验。
关键词：微型实验;实验改进;创新;绿色文章编号：1008-0546（2019）06-0078-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.06.022氢气是初中阶段学生需要掌握的一种重要的气体，氢气的制取与性质实验，是现行许多初中化学教材的重要内容。
笔者所在地区所用教材——沪教版中虽然没有氢气的制取和性质基础实验，但是其制取和性质却是重点知识。
纵观目前教材及文献中的氢气制取和性质实验，主要存在以下值得思考的地方：①实验较零散;②所需药品较多、浪费原料;③仪器较繁琐、操作不便、耗时较长;④氢气爆炸极限为4%-75%，容易发生爆炸，危险性高;⑤虽然也有一些一体化微型实验仪器的成套设计，但设计较复杂，且许多学校并没有购置成套实验仪器，因此难以全面推广。
笔者在研究大量实验的基础上，进行了以下一体化实验设计，现报告如下：二、仪器药品集气瓶、球形干燥管、玻璃导管、橡皮管、止水夹、w形管、尖嘴导管、迷你酒精灯、铁架台、小木条;锌粒、稀盐酸、氧化铜、无水硫酸铜。
三、实验装置改进实验装置如图l所示。
四、操作要点及现象1.连接装置（如图1所示）2.检查装置气密性：将最左侧的尖嘴导管放入水中，用手握住左侧球形干燥管，若导管口有气泡冒出，松手后形成一段水柱，则装置气密性良好。
3.氢气的制取：打开止水夹，稀盐酸逐渐没过锌粒，反应开始，产生氢气。
此时可进行氢气的验纯，也可利用肥皂水鼓出氢气泡泡，点燃，发出“噗”的一声，产生一团火球，增加其趣味性。
4.氢气的可燃性：用小木条将尖嘴导管处点燃，产生火焰，罩一支干冷的小试管，试管壁有水雾（如图2）。
2001年化学竞赛
2001年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(江苏赛区)初赛试题 (1)天津 (10)河北 (16)山西 (23)辽宁 (29)黑龙江 (36)上海 (42)湖北 (47)山东 (52)广东 (58)海南 (63)重庆 (67)四川 (71)2001年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(江苏赛区)初赛试题相对原子质量：H-1 O-16 C～12 Mn-24 Ca～40 Cl-64 N-14S-32Fe-56一、选择题(共40分)(一)第1-10题各有一个选项符合题意。
1．下列实验操作正确的是( )。
A．取液体的最少量为试管容积的1/3B．取用固体药品一般用药匙c．向酒精灯里添加酒精时，不超过灯容积的1/3D．给试管里的液体加热时，不要移动试管，以防液体溅出2．实验室里用大理石制二氧化碳不能使用硫酸溶液是因为( )。
A．这两种物质不能反应B．反应太激烈C．生成的气体不纯D．产物会阻碍反应的继续进行3．对下列实验现象的描述错误的是( )。
A。
浓硫酸溶于水时放出大量的热B．浓盐酸露置在空气中会冒烟C．CH4、CO在空气中燃烧时火焰均显蓝色D．氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液会产生红褐色沉淀4．固体NaOH和CaO的混合物叫做碱石灰，常用做干燥剂。
下列气体中不能用碱石灰干燥的是( )。
A．CO B．CO2 C．O2 D．H25．在煤矿的矿井里，为了防止发生爆炸事故，常采用的安全措施是( )。
A．进矿井时，先做灯火试验 B．准备好灭火器材C．通风并严禁烟火 D．戴呼吸面具6·在Ca(OH)2的饱和溶液中加入下列物质，不能使溶液的pH有明显改变的是( )。
A．CO2 B.HCl C．CuCl2 D．CaO7·某工地把白色的工业用盐误作食盐使用，造成多人中毒，这种工业用盐含有的有毒物质可能是下列中的( )。
A．KMnO4 B．CuSO4 C．NaNO2 D．Na2CO38．铁是人们广泛使用的金属，下列关于铁的说法正确的是( )。
实验室制取氢气的装置和化学方程式
实验室制取氢气的装置和化学方程式
实验室制取氢气的装置通常由以下部分组成：
1. 贮氢瓶：用于储存制取的氢气，通常为钢质瓶或铝质瓶。
2. 反应瓶：用于进行氢气制取的反应，通常为玻璃瓶。
3. 水箱：用于储存反应用水的容器，通常为塑料或玻璃材质。
4. 水催化剂：用于促进反应，常用的催化剂有铁粉、镍粉等。
5. 水管：用于连接水箱和反应瓶，通常为塑料或橡胶材质。
6. 氢气收集瓶：用于收集制取的氢气，通常为玻璃瓶或塑料瓶。
制取氢气的化学方程式：
2HCl + Zn → ZnCl2 + H2
这里的HCl代表盐酸，Zn代表锌。
在反应过程中，水催化剂可以促进反应，并且反应放热，因此需要适当控制反应温度。
制取氢气的反应为放热反应，同时生成的氢气可以通过收集瓶收集，盐酸在反应中被消耗，生成的是氯化锌，可以在反应结束后进行清洗处理。
氢气的制取及性质实验
氢气的制备与性质实验一、实验目的与要求1、熟悉启普发生器的原理和构造；2、掌握其操作技能；3、掌握演示H2的性质实验安全操作技能；4、初步掌握H2还原CuO实验的方法。
二、实验原理1、H2的制备实验室制取氢气用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。
但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；另外因为盐酸具有挥发性，生成的H2易混入HCl气体而不纯净。
因此，实验室制取氢气选用锌和稀硫酸反应。
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，密度为0.0899g/L，且不溶于水。
化学性质：H2具有可燃性和还原性。
2H2+O2＝2H2OH 2+CuO＝Cu+H2O三、仪器与药品仪器：启普发生器、烧杯、水槽、橡皮管、试管及试管架、玻璃导气管、玻璃尖嘴管、铁架台、凡士林、塑料瓶、玻璃棒、酒精灯、棉线、火柴、石棉网药品：洗洁精、CuSO4溶液、锌粒、稀H2SO4（1:4）、氧化铜四、实验内容1.利用启普发生器制取氢气启普发生器由三部分组成。
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以及是否漏液：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棉线紧密缠绕数圈，以防止锌粒下落。
将漏斗插入，并用玻璃棒将棉线拨至容器细颈处后，再将容器侧身由侧口处加入用CuSO4液浸泡过的锌粒，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可事先往启普发生器中加水至将金属锌全部淹没处，倒出水后量水的体积，即为稀硫酸的体积。
）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，管口向下靠近火焰，放开拇指，如有尖锐的爆鸣声，证明氢气不纯。
中学化学氢气制取实验教案
中学化学氢气制取实验教案一、实验目的：通过实验操作了解和掌握氢气的制取方法和相应的化学原理。
二、实验器材：电解槽、酸性电解溶液、铜板、铁板、电源、导线、水槽、集气瓶、气液分子筛等。
三、实验原理：氢气的制取方法有多种，常用的一种是电解水制氢。
电解水时，通过电解槽中的酸性电解溶液，加入适量的电解质后通电，使正负极板附近的水分子发生电解，其中阴离子在阳极析出氧气，阳离子在阴极析出氢气。
反应可表示为：2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)四、实验步骤：1. 准备实验器材：组装好电解槽，注入适量的酸性电解溶液。
在阳极和阴极分别放置铜板和铁板。
2. 将电源与电解槽连接好，确保接线无误。
3. 将电源接通，调节电流强度，开始电解水。
4. 在电解槽的两侧设置水槽，保持气体收集瓶的进气口完全浸入水中，以避免空气倒流。
5. 收集气体，使用气体收集瓶将析出的氢气收集起来。
6. 运用气液分子筛对气体进行净化和干燥处理。
五、实验注意事项：1. 实验过程中应注意安全，佩戴好实验室所需的防护设备。
2. 操作过程中应小心谨慎，避免电解液的外溅和对眼睛、皮肤等造成伤害。
3. 电流强度不要过大，以免产生氧气量过多，导致副反应。
4. 电极的材料可以根据实际需要进行调整，但一般选择具有较好导电性的金属材料。
六、实验结果与分析：经过一定时间的电解水操作，可以观察到氢气和氧气的气体生成。
氢气在阴极上析出，呈无色无臭，极易燃烧，氧气在阳极上析出，呈无色无臭，具有助燃性。
七、实验延伸：1. 可以进行氢气的初步检验，通过火花试验确认氢气的可燃性。
2. 可以将制得的氢气应用于其他实验或化学反应中。
八、实验拓展：1. 可以设计不同条件下的电解实验，探究对反应速率的影响，如电流强度、电解液浓度等。
2. 可以与其他制取氢气的方法进行对比，如碱金属与水的反应等。
通过上述实验教案，学生们可以通过亲手操作制取氢气，了解和掌握相关的化学原理和实验操作技能。
详解初中化学氢气的实验室制法教案中的关键步骤
氢气是一种重要的化学气体，在生产和实验室中有着广泛的应用。
初中化学教学实验室中制备氢气是一个重要的实验，用来帮助学生了解化学反应中的原理和过程，同时培养学生的动手能力和实验探究精神。
本文将详解初中化学氢气的实验室制法教案中的关键步骤。
一、实验器材和试剂制备氢气需要以下实验器材和试剂：实验器材：集气瓶、倒流水冷凝器、导气管、实验药瓶、导电线、点火装置、量筒、漏斗等。
试剂：锌粉、盐酸。
二、实验步骤1.准备实验器材和试剂准备好实验器材和试剂，清洁干净各个器材，确保实验的准确性和安全性。
检查导气管和倒流水冷凝器是否密封，准备好点火装置和漏斗等。
2.投放锌粉用少量的锌粉装在实验室药瓶中。
放在集气瓶中，利用导气管将锌粉产生的氢气导入到集气瓶中。
3.加入盐酸用量筒量取一定的盐酸，缓慢加入到药瓶中。
这时会产生氢气的反应，所以不能快速的加入，否则容易造成危险。
4.收集氢气氢气会从导气管中流入到集气瓶中，将集气瓶浸入到水中，保证氢气充分的被收集。
在集气瓶的顶端用点火器点燃氢气，可以得到明亮的火焰。
三、实验操作安全制备氢气的实验需要注意以下安全措施：1.制备氢气的实验需在教师指导下进行。
2.实验器材和试剂必须保持清洁和安全，不得因为使用不当而造成的伤害和危险发生。
3.在投放盐酸时一定要缓慢，不能快速投入。
加盐酸时需注意不要将盐酸溅到身上或意外地将比值加多。
4.制备氢气应该在通风良好的房间里进行，切勿在密闭的空间内进行。
5.氢气是一种极易燃烧的气体，制备过程中应该严格遵守实验规程。
四、实验示范图1是制备氢气的实验示范图。
图1 初中化学氢气实验示范图五、实验分析与探究在制备氢气的实验中，通过锌和盐酸的化学反应，制备出氢气。
在实验过程中，学生可以了解化学反应的原理，加强对化学反应物的认识，促进对化学反应的探究和实验探究的意识。
同时，在实验过程中锻炼学生的动手实验能力，增强实践探究的体验和成就感。
氢气的制备及性质一体化微型实验改进
教育研究一、实验用品1、实验仪器：微型实验仪器、注射器2、实验药品：钠粒、酚酞、肥皂水二、实验装置图三、实验步骤及现象1、按上图所示连接好实验仪器，并检验装置的气密性。
2、添加药品：先将切好的钠放入内置管中，再将内套管装于U 型管右侧（带支管一侧），接着用针筒吸取一定量的酚酞与水的混合溶液以备用，再将小烧杯装好肥皂液，导管伸进肥皂液中。
3、慢慢推动注射器的推手，使U 型管内的液体与钠接触。
反应有气体生成时，导管有气泡逸出。
当肥皂水中产生较多肥皂泡时，将点燃的火柴靠近肥皂泡可检验气体纯度。
若氢气纯净，能听到“噗”的一声。
若不纯，则会有尖锐的爆鸣声。
此时U 型管内的液体由无色变成红色。
四、改进实验的优点1、用内置管装钠，可防止加溶液时钠马上与水反应了（即当钠与水反应时，U 型管内已经形成液封），钠粒不会乱喷溅出来。
2、气体能从右边导管出去，可观察肥皂水形成气泡后，再点燃气体进行检验并对氢气验纯，从而降低实验的危险性。
3、微型实验装置简单，方便操作，便于学生观察实验。
《钠与水反应》实验改进■吴静纯 许晓琳 衷明华 （广东潮州市韩山师范学院化学与环境工程学院 521000）【摘 要】 钠与水反应的实验在人教版高中化学实验中占据重要的地位，通常这个实验是由教师在课堂上演示完成的。
多数教师在演示这个反应的时候都是按照教科书里的步骤：将小块金属钠上的煤油擦干后直接投入盛有水的水槽或烧杯中，虽然实验现象非常明显（浮、熔、游、嘶、红），但是实际操作过程中容易出现以下问题：1、钠的金属性较强，与水反应剧烈，直接投入水中难以控制反应进程，可能会出现钠粒乱溅的现象；2、通过实验，学生只能确认反应有气体生成，而不能验证该气体是不是氢气；3、实验是在烧杯或水槽中进行，较难收集气体产物。
因此，我们对本实验做了改进，使上述问题得以很好地解决。
【关键词】 钠与水反应；实验改进【中图分类号】G64.21 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）18-0061-01氢气的制备及性质实验是人教版九年级化学教科书中的一个重要知识点，原实验制备与性质的检验是分别进行的，实验过程比较繁琐，也比较浪费时间，不利于教师进行演示实验；且难以控制反应速率，试剂用量比较多。
中学化学教学中的创新实验装置——气体制备、收集和性质探究一体化设计的多用途装置
课程篇一、实验创新目标1.实现同一套装置帮助学生探究初中常见气体的实验室制法和性质。
2.借助创新的实验器材，为学生创造多元学习活动的机会，激发探究欲望，促进学生间的合作能力，表达质疑的能力。
3.通过学生自主实验，培养学生对比的思想、分析的能力、发散的思维、创新的意识。
二、基本实验装置12345装置从左到右各部分的作用：1.发生装置，可随制随停，控制反应速率。
2.排气管，可得到更纯净的气体，减压。
3.针筒，可缓压、自动储气，为性质实验提供充足平稳的气流。
4.Y 型导管，是探究二氧化碳和氢气性质的实验装置。
5.切除底部的集气瓶，是探究氧气性质的实验装置。
三、实验内容与方法设计1.实验室制取、收集二氧化碳，探究二氧化碳的性质：能使石灰水变浑浊，不能使石蕊变色，能与水反应生成使石蕊变色的物质，密度比空气大，不可燃不助燃。
随制随停装置排气管，检验CO 2缓压储气性质实验装置滴有石蕊的棉花干燥的石蕊试纸123实验操作、现象和结论：a.制取：关闭2、3号止水夹，打开1号止水夹，旋转气体发生装置，开始反应。
b.性质实验：将排气管伸入装有石灰水的试管中，石灰水变浑浊，说明二氧化碳能与石灰水反应。
c.收集：打开止水夹2，关闭止水夹1，针筒活塞向后移，开始自动储气。
d.性质实验：旋转发生装置，使反应停止，关闭2号止水夹，打开3号止水夹，向前推活塞，干燥的石蕊试纸不变色，下面滴有石蕊试液的棉花变红，说明二氧化碳能与水反应，上面滴有石蕊试液的棉花不变色，说明二氧化碳的密度比空气大。
低的蜡烛熄灭，高的蜡烛不灭，说明二氧化碳密度大于空气，不可燃不助燃。
中学化学教学中的创新实验装置———气体制备、收集和性质探究一体化设计的多用途装置李丹（常州市武进区湖塘实验中学，江苏常州）摘要：该创新实验是在2018年9月4日参加的常州市中学理科实验教学说课比赛中获得一等奖的参赛作品。
该创新实验装置实现了初中化学中利用固液反应制取气体、收集气体和探究气体性质的实验功能，且该装置能用于教师演示实验和学生分组实验，能更好地服务于课堂教学，对该装置的功能和使用方法进行介绍。
实验室制取氢气时的装置选择
→
向上排气法Leabharlann →→向下→排气法排水法
→
→→
制取氢气的发生装置
选择固液不加热型发生装置
多孔隔板
装置A、B、C相比较，各自的优点有:
多孔隔板
A
B
C
A的优点：可随行添加药品
B的优点：可控制反应的速率
C的优点：可控制反应的发生和停止
二、收集装置 密度比空气大：向上排气法
收 密度：排空气法
集 装
（不与空气中其
它成分反应） 密度比空气小：向下排气法
制取氢气时的装置选择
实验室制取气体的装置包括：
发生装置和收集装置
气体发生装置和收集装置的选取要考虑 哪些因素？
发生装置
收集装置
一、发生装置 固体与固体反应
发 反应物的状态
生
装
固体与液体反应
置 反应条件（加热？）
固体加热型装置
固液不加热装置
实验室制取氢气的反应原理
• Zn + H2SO4
ZnSO4 + H2↑
置 水溶性： 排水法 不易溶于水,不与水发生反应
排水法 向上排空气法 向下排空气法
各种收集方法的优点
• 收集纯净的气体，要用 排水 法收集
• 收集干燥的气体，要用 排空气 法收集
A
B
C
氢气的收集方法
氢氢气气难的溶水于溶水。性
氢氢气的气密的度密比度空气小。
② 向下排空气法：
A
B
C
向上向如排下果气→排如气法如气果体收果法气的集用体收密，排的集度气水密，比体法度气空从收比体气洗集空从大气气气洗→，瓶体小气用低，，瓶瓶用高内应装满水，气体→从短管进入。 处进处入进。入。
实验室制取氢气的反应原理和装置
实验室制取氢气的反应原理和装置（1）实验室制氢气常用常用锌与稀盐酸或稀硫酸反应制取，反应原理，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑或者Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；（2）实验室制氢气采用“固液不加热”装置，且氢气难溶于水，密度比空气大，常用排水法或向下排空气法收集；（3）根据酸的性质，金属活动性顺序表中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢，但排在镁之前的金属与酸反应太快，不易收集，而锌活泼性适中，与酸反应能生成大量的氢气，所以实验室常用锌来制取氢气．活动性适中，易与盐酸或稀硫酸反应放出大量氢气．实验室制取氢气的反应原理是：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，利用活动性要比氢气更强的金属单质跟酸反应之后就能够置换出氢元素，一般来说在实验室里面使用的都是锌跟稀硫酸，这样就能够反应之后制出氢气，其制作的方法是使用排水法或者也可以使用排空气法。
具体的做法是先需要将试管、烧杯以及导管几种东西组合到一起，制成简单的设备，要注意气密性，之后在试管里面加入稀，然后倒入稀硫酸，将橡胶塞装好密封，之后就能够产生气体，而这些气体就是氢气，使用这种方法来制取氢气，虽然看起来比较简单，但是要注意，在选择稀硫酸的时候，不要使用稀盐酸来代替，否则制出来的氢气杂质比较高，也不能使用硝酸或者浓硫酸。
实验室制氢气用硫酸不用盐酸是因为盐酸易挥发，硫酸很稳定，盐酸容易析出氯化氢气体，用稀硫酸制取氢气时，制得的氢气比较纯净；用稀盐酸制取氢气时，制得的氢气容易混杂氯化氢气体，另外，由于盐酸容易析出氯化氢气体，对操作环境不利。
常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味且难溶于水的气体，氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即氢气在1标准大气压和0℃，氢气的密度为0.089g/L，所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体，由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充，氢气是相对分子质量最小的物质，主要用作还原剂。
氢气的制法和性质实验报告
氢气的制法和性质一、 实验原理1.一般在实验室制取氢气所选用的原料是金属锌和稀硫酸，其反应的原理如下：2442Zn+H SO (= ZnSO +H 稀) ↑2. 氢气的性质物理性质：1.通常情况下，无色无味气体；2. 密度比空气小；3. 难溶于。
化学性质：1.可燃性 2222H +O 2H O 点燃2.还原性 22H +CuO Cu+H O二、 实验操作过程与实验现象（一）：启普发生器简介（1）构造启普发生器由三部分组成，上部是球形漏斗，下部是由玻璃球和玻璃半球组成的容器，第三部分是带旋钮的导气管。
启普发生器的规格以球形漏斗的容积大小来区别，常用为250 mL 或500 mL 。
（2）原理当打开导气管的活塞，球形漏斗中的液体落入容器与窄口上固体接触而产生气体；当关闭活塞，生成的气体将液体压入球形漏斗，使固、液体试剂脱离接触而反应暂行停止，可供较长时间反复使用。
（3）适用范围适用于固液不加热型反应，且反应时固体或颗粒不会迅速溶解。
对于反应过程中放出大量热的反应或者反应生成的气体易溶于水（或反应液）的均不可以使用启普发生器。
（4）注意事项1: 移动启普发生器时，要握住球形容器的蜂腰处，千万不可单手握住球形漏斗，以免底座脱落造成事故；2: 使用前应先查漏、查气密性；查漏：打开导气管上的旋钮，由球形漏斗处注入水，液面稍高过废液口，观察废液口是否有水渗出，若没有则不漏水。
若有则需旋紧此处的玻璃塞。
查气密性：关闭导气管上的旋钮，由球形漏斗处注入水，量大约是球形漏斗的1/2或2/3处停止，在液面处划一记号，若数分钟内液面不下降，则气密性良好。
反之则说明装置漏气，漏气处可能是，容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或长颈漏斗与容器接触的磨口处。
如漏气，应塞紧橡皮塞或在磨口处涂上一薄层凡士林。
3：在容器中部窄口上面加一橡胶圈或紧密缠绕适量玻璃纤维，以防止固体落人容器下部，造成事故；4：加入试剂时，先加块状固体。
高中化学常见气体的制取装置图和方程式
高中化学常见气体的制取装置图和方程式常见气体的制取和检验氧气氧气的制取原理是含氧化合物自身分解，制取方程式为2KClO₃ → 2KCl+3O₂↑。
制取时使用略微向下倾斜的大试管加热，检验时使用带火星木条，能够复燃。
收集时可以使用排水法或向上排气法。
氢气氢气的制取原理是活泼金属与弱氧化性酸的置换，制取方程式为Zn+H₂SO₄→ ZnSO₄+H₂↑。
制取时使用启普发生器，检验时点燃，能够产生淡蓝色火焰，在壁上有水珠。
收集时可以使用排水法或向下排气法。
氯气氯气的制取原理是强氧化剂氧化含氧化合物，制取方程式为MnO₂+4HCl(浓) → MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。
制取时使用分液漏斗、圆底烧瓶加热，检验时能够使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色。
除杂时先通入饱和食盐水除去HCl，再通入浓H₂SO₄除去水蒸气。
收集时可以使用排饱和食盐水法或向上排气法。
尾气回收时使用Cl₂+2NaOH → NaCl+NaClO+H₂O。
硫化氢硫化氢的制取原理是强酸与强碱的复分解反应，制取方程式为FeS+2HCl → FeCl₂+H₂S↑。
制取时使用启普发生器，检验时能够使湿润的醋酸铅试纸变黑。
除杂时先通入饱和NaHS溶液除去HCl，再通入固体CaCl₂或P₂O5除去水蒸气。
收集时可以使用向上排气法。
尾气回收时使用H₂S+2NaOH → Na₂S+H₂O或H₂S+NaOH → NaHS+H₂O。
二氧化硫二氧化硫的制取原理是稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解，制取方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄ →Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O。
制取时使用分液漏斗、圆底烧瓶，检验时先通入品红试液，褪色，后加热又恢复原红色。
除杂时通入浓H₂SO₄除去水蒸气。
收集时可以使用向上排气法。
尾气回收时使用SO₂+2NaOH → Na₂SO₃+H₂O。
二氧化碳二氧化碳的制取原理是稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解，制取方程式为CaCO₃+2HCl → CaCl₂+CO₂↑+H₂O。
《氢气的制取和性质》实验小教案
《氢气的制取和性质》实验小教案-一、教学目标：1. 让学生了解氢气的制取方法和常见性质，提高实验操作技能。
2. 培养学生观察、思考、分析问题的能力，激发学生对化学实验的兴趣。
3. 引导学生运用科学方法，培养合作、交流、创新的能力。
二、教学内容：1. 氢气的制取方法：锌与稀硫酸反应、活泼金属与酸反应。
2. 氢气的收集方法：排水法、向上排空气法。
3. 氢气的验证方法：用拇指堵住试管口，管口向下，移近酒精灯火焰，松开拇指点火。
4. 氢气的性质：可燃性、还原性。
5. 实验安全注意事项。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：氢气的制取、收集、验证方法，氢气的性质。
2. 教学难点：氢气制取过程中气体的纯净度判断，氢气燃烧现象的观察。
四、教学方法：1. 采用实验演示、学生分组实验、讨论交流等教学方法。
2. 利用提问、引导、解答等方式激发学生思考，提高学生分析问题、解决问题的能力。
3. 注重培养学生实验操作技能，强调实验安全。
五、教学过程：1. 引入新课：讲解氢气的制取和性质的重要性，激发学生兴趣。
2. 讲解氢气的制取方法：介绍锌与稀硫酸反应、活泼金属与酸反应的原理。
3. 演示氢气的制取实验：锌与稀硫酸反应，活泼金属与酸反应。
4. 讲解氢气的收集方法：排水法、向上排空气法。
5. 演示氢气的收集实验：排水法、向上排空气法。
6. 讲解氢气的验证方法：用拇指堵住试管口，管口向下，移近酒精灯火焰，松开拇指点火。
7. 演示氢气的验证实验。
8. 讲解氢气的性质：可燃性、还原性。
9. 演示氢气燃烧实验：用火柴点燃氢气。
10. 总结本节课内容，布置课后作业。
11. 强调实验安全注意事项：穿戴好实验服、戴好实验帽；操作过程中注意防止气体泄漏；点燃氢气时要用火柴，严禁用酒精灯引燃。
12. 学生分组实验：制取、收集、验证氢气。
13. 讨论交流：分享实验心得，探讨氢气的制取和性质。
14. 总结：复习本节课所学内容，巩固知识点。
15. 作业布置：完成实验报告，总结氢气的制取和性质。
氢气的制取与性质实验一体化
氢气的制取与性质实验一体化作者：冯幸兰王新峰衷明华来源：《中学教学参考·中旬》 2014年第1期广东韩山师范学院化学系（521041）冯幸兰王新峰衷明华中学化学实验教学“氢气制取与性质实验”的实验装置存在以下不足：装置安装繁琐、耗时长；实验制取过程难以控制，无法实现随时开始及停止；药品用量多，不便回收，造成浪费，污染环境；爆鸣点火实验危险性高，容易造成安全问题，引发教学事故。
针对以上问题，笔者经过认真思考，利用微型仪器将实验进行了改进，具体改进方案如下所示。
一、实验准备1.实验仪器：微型仪器一套（另加内套管一个）、橡胶塞若干、软导管若干条。
2.实验药品：锌粒、稀硫酸、无水氯化钙、无水硫酸铜、粗细铜丝。
二、实验步骤1.安装实验装置，并检查其气密性安装时，在粗铜丝做成的燃烧匙的提杆上涂凡士林，便于密闭和上下拉动。
2.添加药品及制取过程（1）在具支U型管左边放入一个装有锌粒并用铜丝绑住的内套管(目的在于通过提拉铜丝来控制反应的开始及停止，同时铜丝与反应物锌粒、稀硫酸构成原电池，可以加快反应速率)。
（2）在具支U型管右边放入一个倒置的内套管，并在内套管锥部放入无水氯化钙（倒置的目的在于避免无水氯化钙与稀硫酸接触)。
（3）在具支U型管的支管中的小圆球1里放入无水硫酸铜（目的在于检验水是否已除去）。
（4）在具支U型管右边的直角形通气管中的圆球2加入无水硫酸铜（目的在于用来检查氢气还原氧化铜有水生成）；直角形通气管要略微倾斜向下，以免产生的水倒流，并在直角形通气管中加入随意弯曲的CuO丝。
（5）用软导管将直角形通气管连接起来，并将其放入盛有肥皂水的烧杯中。
（6）最后在具支U型管左边加入稀硫酸直至没过锌粒。
3.检查气体的纯度和可燃性反应有气体产生时，烧杯中不断有气泡冒出，通过点燃吹出的气泡，可以检查气体的纯度。
如果氢气不纯，就能听到尖锐的爆鸣声；如果氢气纯净，可以观察到蓝色火焰，过一会儿，才能听到爆鸣声。
氢气制备与性质一体化微型实验设计
氢气制备与性质一体化微型实验设计作者：郑美霞黄东燕衷明华来源：《中学教学参考·理科版》2013年第10期微型实验具有化学药品用量少、成本低、实验操作简便等优点，能满足大多数学校开展中学化学实验的要求。
本实验装置采用微型仪器，可演示氢气的制取、吹肥皂泡、爆鸣、还原氧化铜等实验，并克服了常规实验的不妥之处（如产生氢气的速率难以控制、实验步骤较繁琐等）。
在多次的实践中，本实验取得了较好的实验效果。
一、实验用品1.仪器：微型仪器一套、注射器两支（其中一支带针头）。
2.药品：锌粒、氧化铜（丝状）、稀硫酸（3mol/L）、浓硫酸、无水硫酸铜、肥皂液。
二、实验装置图（如下图所示）三、实验步骤及实验现象1.制作“微型启普发生器”拔出注射器的按手，在内套管外壁加一圈橡皮圈（此时添加锌粒），放入注射器里，固定在靠近注射器锥头的地方，最后装好按手即可制成。
2.检查气密性按上图所示连接好实验仪器，并检验装置的气密性。
当推动注射器的按手，烧杯内的肥皂水有气泡冒出则说明装置气密性良好。
3.添加其他药品用一只带有针头的注射器吸取一定量的稀硫酸注入启普发生器内，此时注射器内液体液面并未接触内套管。
然后分别往V形侧泡反应管内加入浓硫酸、氧化铜丝、无水硫酸铜。
4.检验气体纯度打开止水夹，推动注射器按手使稀硫酸与锌粒接触。
反应有气体生成时，烧杯内将不断有泡泡逸出。
通过点燃吹出的泡泡即可检验气体的纯度。
若氢气纯净，能听到“噗”的一声；若不纯，则有尖锐的爆鸣声。
5.验证氢气具有还原性当听到“噗”的一声，说明装置中的空气已被排尽。
此时关闭止水夹，用酒精灯加热V形侧泡反应管中装有氧化铜丝的地方。
当氧化铜丝由黑色变为红色，无水硫酸铜变蓝色时，撤去酒精灯，继续通氢气至装置冷却。
四、改进方案的优点1.利用微型仪器，减少实验药品用量，环保且更安全。
2.将氢气的制备与性质实验连为一体，简化实验步骤，节约实验时间且现象明显。
3.实验装置气密性的检查方便且可靠。
小学科学创造制作简易氢气发生装置
在日常生活中的应用
氢气发生装置可用于家庭实验，提 高孩子对化学的兴趣和认知。
氢气发生装置可用于制作氢气球， 为节日或庆典增添气氛。
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氢气可被用作燃料，为家庭提供清 洁能源，减少对化石燃料的依赖。
氢气发生装置可被用于制作氢氧切 割机，为金属切割提供高效、环保 的解决方案。
准备材料
锌粒：作为氢气产生的原料
试管：用于盛放反应物和产生的氢 气
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稀硫酸：作为反应的催化剂
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橡皮管：用于连接试管和气球，使 苏打、醋 等
将吸管插入广口瓶， 加入适量小苏打
倒入醋，将吸管淹 没
用胶带封住瓶口， 等待气体产生
实验过程中， 老师要全程监 督，确保学生
的安全。
实验使用的材 料必须是安全 的，不能使用 有毒有害的物
质。
实验结束后， 要及时清理实 验现场，确保
环境整洁。
废弃物的处理与环保意识
实验结束后，应将产生的废弃物进行分类处理，避免对环境造成污染。 在实验过程中，应尽量减少废弃物的产生，采用环保的材料和实验方法。 对于无法回收利用的废弃物，应进行无害化处理，确保不会对环境和人体健康造成危害。 实验人员应具备环保意识，了解废弃物处理的相关法律法规和标准要求。
在工业生产中的应用
石油工业：氢气用于生产汽 油和煤油等燃料
金属加工：氢气作为还原剂 用于金属热处理和焊接
食品工业：氢气用于食品加 工和保存，例如用于生产氢 化植物油和延长食品保质期
电子工业：氢气用于制造电 子元件和电路板
04
氢气发生装置的改进与 创新
装置的改进方向
自制氢气还原实验报告
1. 了解氢气还原反应的基本原理和过程。
2. 掌握氢气还原实验的操作步骤和安全注意事项。
3. 观察氢气还原反应的现象，并分析反应结果。
二、实验原理氢气还原反应是指氢气与金属氧化物在加热条件下反应，生成金属和水的化学反应。
本实验采用锌粒作为还原剂，氧化铜作为金属氧化物。
反应方程式如下：Zn + CuO → Cu + ZnO三、实验材料1. 锌粒2. 氧化铜3. 硝酸银溶液4. 稀硫酸5. 烧杯6. 玻璃棒7. 烧杯夹8. 酒精灯9. 滴管10. 滤纸11. 试管12. 滤纸漏斗13. 玻璃管14. 橡皮塞15. 氢气发生装置（启普发生器）1. 准备实验装置：将锌粒和氧化铜分别放入烧杯中，加入适量的稀硫酸，用玻璃棒搅拌，使锌粒和氧化铜充分反应，生成氢气和硫酸锌溶液。
2. 氢气发生装置：将锌粒和氧化铜反应后的溶液倒入启普发生器中，关闭旋钮，注入适量的硝酸银溶液，使其与溶液中的硫酸锌反应，生成白色沉淀。
3. 收集氢气：打开启普发生器上的旋钮，使氢气通过玻璃管进入试管中，待试管内充满氢气后，用橡皮塞封住试管口。
4. 氢气还原反应：将装有氢气的试管置于酒精灯上加热，观察氢气还原氧化铜的现象。
5. 观察现象：在加热过程中，氧化铜由黑色逐渐变为红色，试管内壁出现水珠，说明氢气还原氧化铜反应已发生。
6. 实验结束：待反应结束后，关闭酒精灯，待试管冷却后取出试管，观察反应结果。
五、实验现象1. 氢气发生装置中，锌粒和氧化铜反应生成氢气，气泡从启普发生器中逸出。
2. 氢气通过玻璃管进入试管，试管内充满氢气。
3. 加热过程中，氧化铜由黑色逐渐变为红色，试管内壁出现水珠。
六、实验结果与分析1. 实验结果：氢气还原氧化铜反应成功，氧化铜被还原成红色铜。
2. 分析：氢气在加热条件下与氧化铜反应，氢气作为还原剂，将氧化铜中的氧还原成水，氧化铜被还原成铜。
反应过程中，试管内壁出现水珠，说明反应生成了水。
七、实验结论1. 氢气还原氧化铜反应成功，氧化铜被还原成红色铜。
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总第260
期
2017年2月
实验改进与教具制作
氢气的制取与性质实验，是现行许多初中化学教科书[1-5]的重要内容，在一些初中化学教科书[1-3]中是用大试管作为制取氢气的反应容器，由于大试管不能自立，需要铁架台固定，做氢气还原氧化铜实验时，要另用一个铁架台固定装氧化铜粉末的试管。
这样在一节课中，教师需要携带两个笨重的铁架台在实验室和教室之间上上下下，很不方便。
为此，笔者通过多次实验探索，设计了一个一体化的小型装置作为氢气制取和性质实验之用，效果比较好，下面作简要的介绍。
一、装置设计的思路
把氢气制取装置与可燃性、还原性实验的装置连接在一起，形成一个整体，进行演示实验时，不需要再用铁架台固定仪器。
二、装置用品与制作方法1.装置用品
30 mL 注射器1支、100 mL 锥形瓶1只、双孔橡皮塞1个、S 形弯尖嘴导管1根、7字形弯导管1根、12 mm ×100 mm 规格小试管1支、滴管胶头1个、铜丝一根。
2.制作方法
把注射器针头插在双孔橡皮塞两孔中间；用铜丝紧密缠绕在7字形弯导管长的一端形成大约15 mm 长的螺旋形铜丝圈，再把7字形弯导管另一头插入双孔橡
皮塞中；S 形弯尖嘴导管的一端插入双孔橡皮塞，再将双孔橡皮塞塞入锥形瓶口中；在注射器针头上连上30 mL 注射器，即组装成了氢气制取与可燃性、还原性实验的一体化装置(如图2所示)。
图1 教科书制取装置 图2 一体化装置
三、使用方法与效果1.装置的使用方法
实验前，先用酒精灯火焰把7字形弯导管上的铜丝螺旋圈烧黑，使其表面形成一层黑色的氧化铜，以便
后面做还原性实验用。
实验时，先往锥形瓶里放入锌粒(为提高反应速率，可以同时放入少许硫酸铜溶液)，让注射器里吸入大约30 mL 稀盐(硫)酸，先往锥形瓶中注入大约10 mL 稀盐(硫)酸，收集氢气检验纯净后再注入大约10 mL 稀盐(硫)酸，最后根据实验的情况注入稀盐(硫)酸。
用滴管的胶头封住做还原性实验的7字形弯导管口，让氢气从做可燃性实验的S 形弯尖嘴导管管口出来。
先用12 mm ×100 mm 规格小试管套在朝上的弯尖嘴管处，收集氢气进行纯度检验。
氢气纯净后，在弯尖嘴管
氢气制取与可燃性、还原性实验的
一体化装置*
潘国荣
摘 要：氢气的制取与性质实验是初中化学的重要内容，利用锥形瓶、注射器、双孔橡皮塞、S 形弯尖嘴导管、7字形弯导管等组装的氢气制取与可燃性还原性实验一体化装置，可避免携带铁架台等笨重仪器，减少仪器之间的连接操作，加快实验的进程。
摘 要：氢气制取；可燃性与还原性实验；小型化；一体化装置DOI:10.13492/ki.cmee.2017.04.010
总第260期
2017年2
月处点燃氢气，用干燥、冷却的100 mL 小烧杯罩在火焰上方，燃烧效果明显。
熄灭火焰，用滴管的胶头封住S 形弯尖嘴导管管口，用12 mm ×100 mm 规格小试管套封7字形弯导管上黑色的铜丝螺旋圈，用酒精灯火焰对着导管上铜丝螺旋圈外的小试管加热(如图4所示)。
图4 还原性实验
2.实验效果
氢气纯净后点燃，能够安静地在空气中燃烧，用冷的干燥小烧杯罩在火焰上方，可以看到烧杯内壁附有许多晶莹剔透的小液珠。
用酒精灯火焰对着7字形弯导管上黑色铜丝螺旋圈外的小试管加热，大约2分钟后，黑色的铜丝螺旋圈变成了亮红色，小试管下端有许多晶莹剔透的液珠产生，如图5所示。
四、装置的创新点
(1)把氢气的制取与可燃性还原性实验连接成一个整体装置。
(2)整个装置能够平衡自立，不需要铁架台固定。
(3)使用烧黑的铜丝螺旋圈代替氧化铜粉末。
(4)实验装置小型化、轻便化。
五、装置使用的优点
(1)装置轻巧，避免了铁架台这些笨重仪器的使用，便于携带。
(2)操作简单，减少了在课堂上连接仪器、盛装药品等环节，方便快捷。
(3)装置小型化后药品用量少，而且氧化铜能够反复循环使用，减少了药品的浪费，又达到了节约环保的目的。
(4)实验用时短，现象明显，快速高效。
(5)装置能够移动，让学生近距离观察实验现象，增强观察效果。
(6)用乳胶管在7字形弯导管口连接，把氢气引出，还可以做氢气的其他性质实验。
(7)装置可以用于教师的演示实验也可以用于学生的课外实验探究活动。
参考文献
[1] 沈怡文,陈德余.义务教育教科书•化学•九年级•
上册[M].北京:科学普及出版社,2012.
[2] 王晶.义务教育教科书(五•四学制)•化学•八年级•
全一册[M].北京:人民教育出版社,2012.
[3] 王晶,郑长龙.义务教育教科书•化学•九年级•
上册[M].北京:人民教育出版社,2012.
[4] 江琳才.义务教育教科书•化学•九年级•上册[M].
北京:科学出版社,2012.
[5] 沈怡文,陈德余.义务教育教科书•化学•九年级•
下册[M].北京:科学普及出版社,2012.
作者简介
潘国荣，本科，中教高级。
贵州省雷山县第三中学，557199
基金项目
2014年贵州省教育科学规划课题重点课题《全国初中化学新课程实验设计对比与创新研究》(编号：2014A012)的系列成果之一。