氢气的实验室制法

第三节氢气的实验室制法
一、实验室制取氢气的原理
1、反应原理：
锌+ 稀硫酸= 硫酸锌+ 氢气
Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2✍
镁+ 盐酸= 氯化镁+ 氢气
Mg + 2 HCl = MgCl2+ H2✍
铁+ 盐酸= 氯化亚铁+ 氢气
Fe + 2HCl = FeCl2+ H2✍
2、置换反应：
（1）、定义：
由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物，这类反应叫做置换反应。

（2）、形式：
A + BC =
B + AC
3、原子团：
像SO4一样，在许多化学反应里，作为一个整体参加反应，好象一个原子一样。

这样的原子集团，叫做原子团（也叫做根）。

“SO4”叫做“硫酸根”。

二、实验室制取氢气的装置和操作：
（一）、用启普发生器制取氢气
1、启普发生器的构造：
由球形漏斗、容器、导气管三部分组成。

如下图所示：
2、操作方法（使用启普发生器制取氢气的原理）：
锌粒由导气管的口子加入，稀硫酸（或稀盐酸）由球形漏斗加入。

使用时，扭开导气管活塞，酸液从球形漏斗流下，浸没锌粒，发生反应，产生的氢气从导气管放出。

不用时关闭导气管活塞，容器内氢气压力加大，把酸液压回球形漏斗里，使
酸与锌粒脱离接触，反应自行停止。

（二）、氢气的收集方法：
1、用排水法收集氢气
如下图所示：由于氢气难溶于水，所以可用排水法收集。

2、用向下排空气法收集氢气
（1）、向下排空气法：
收集密度比空气密度小的气体，把集气瓶口向下，使导气管伸到集气瓶底部，让被收集的气体把集气瓶里的空气排出，而让被收集的气体充满集气瓶，这种收集气体的方法叫做向下排气集气法。

（2）、由于氢气的密度比空气的小，所以可用向下排空气法收集氢气，如下图所示：
3、为了防止氢气散逸，充满氢气的容器必须口朝下倒放。

（二）用简易装置制取氢气：
三、工业上制氢气
1、蒸汽水煤气法：
先把水蒸汽通过炽热的炭制得水煤气：
C + H2O CO✍+ H2✍
然后把水煤气跟水蒸汽混和，以氧化铁为催化剂，在500～550℃使水煤气中的CO转化成CO2:
CO +H2O CO2 + H2
把得到的混和气体压入水中，使CO2溶解，即得到氢气。

2、碳氢化合物热裂法：
把碳氢化合物如甲烷（CH4）热裂，就可以得到炭黑和氢气：
CH4 C +2H2
四、本节知识梳理：
反应原理：Zn+2HCl=ZnCl2+H2✍
仪器装置：启普发生器
室验室制取氢气
集气方法：排水取气法或向下排空气法
氢气的制法置换反应：A+BC=B+AC
蒸汽水煤气法
工业制氢气法
碳氢化合物热裂法
作业
1、用化学方程式表示实验室制取氢气的反应，并画出制取氢气的简易装置图。

为什么收集氢气可用排水法用排空气法收集氢气时为什么瓶口要向下
2、叙述启普发生器制取氢气的原理。

使用启普发生器有什么方便
3、在下列四个化学反应里，分别指出每个反应是置换反应、分解反应还是化合反应：
(1) 、S + O2 SO2
(2) 、Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2✍
硫酸亚铁
(3) 、Zn + CuSO4= Cu + ZnSO4
硫酸铜硫酸锌
(4)、Cu(OH)2CuO + H2O
氢氧化铜
4、在下列的物质中，凡含有原子团的，在它的化学式相应部位下划一横线，
并写出原子团的名称。

KClO3 ，MnO2，KMnO4 ，Ca(OH)2，P2O5，H2SO4 ZnSO4 ，NH4Cl，NH4NO3（硝酸铵），(NH4)SO4（硫酸铵）。