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氢的制取途径

氢的制取途径
氢的制取途径

氢的制取途径

1、电解水制氢

水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此

只要提供一定形式一定能量,则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85%,其工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,因此其应用受到一定的限制。利用电网峰谷差电解水制氢,作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富,利用水电发电,电解水制氢有其发展前景。太阳能取之不尽,其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统,国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高,成本的降低及使用寿命的延长,其用于制氢的前景不可估量。同时,太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节,贮存转化能量,使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢,达到储能的目的。我国各种规模的水电解制氢装置数以百计,但均为小型电解制氢设备,其目的均为制提氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大,水电解制氢方法必将得到发展。

2、矿物燃料制氢

以煤、石油及天然气为原料制取氢气是当今制取氢气是主要的方法。该方法在我国都具有成熟的工艺,并建

有工业生产装置。

(1)煤为原料制取氢气

在我国能源结构中,在今后相当长一段时间内,煤炭还将是主要能源。如何提高煤的利用效率及减少对环境

的污染是需不断研究的课题,将煤炭转化为氢是其途径之一。

以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种:一是煤的焦化(或称高温干馏),二是煤的气化。焦化是指煤

在隔绝空气条件下,在90-1000℃制取焦碳副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60%(体积)甲烷23-27%、一氧化碳6-8%等。每吨煤可得煤气300-350m3,可作为城市煤气,亦是制取氢气的原料。煤的气化是指煤在高温常压或加压下,与气化剂反应转化成气体产物。气化剂为水蒸汽或氧所(空气),气体产物中含有氢有等组份,其含量随不同气化方法而异。我国有大批中小型合成氢厂,均以煤为原料,气化后制得含氢煤气作为合成氨的原料。这是一种具有我国特点的取得氢源方法。采用OGI固定床式气化炉,可间歇操作生产制得水煤气。该装置投资小,操作容易,其气体产物组成主要是氢及一氧化碳,其中氢气可达60%以上,经转化后可制得纯氢。采用煤气化制氢方法,其设备费占投资主要部分。煤地下气化方法近数十年已为人们所重视。地下气化技术具有煤资源利用率高及减少或避免地表环境破坏等优点。中国矿业大学余力等开发并完善了"长通道、大断面、两阶段地下煤气化"生产水煤气的新工艺,煤气中氢气含量达50%以上,在唐山刘庄已进行工业性试运转,可日产水煤气5万m3,如再经转化及变压吸附法提纯可制得廉价氢气,该法在我国具有一定开发前景.我国对煤制氢技术的掌握已有良好的基础,特别是大批中小型合成氨厂的制氢装置遍布各地,为今后提供氢源创造了条件。我国自行开发的地下煤气化制水煤气获得廉价氢气的工艺已取得阶段成果,具有开发前景,值得重视。

(2)以天然气或轻质油为原料制取氢气

该法是在催化剂存在下与水蒸汽反应转化制得氢气。主要发生下述反应:

CH4+H2O→CO+H2

CO+H2O→COZ+HZ

CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ

反应在800-820℃下进行。从上述反应可知,也有部分氢气来自水蒸汽。用该法制得的气体组成中,氢气含量

可达74%(体积),其生产成本主要取决于原料价格,我国轻质油价格高,制气成本贵,采用受到限制。大多数大型合成氨合成甲醇工厂均采用天然气为原料,催化水蒸汽转化制氢的工艺。我国在该领域进行了大量有成效的研究工作,并建有大批工业生产装置。我国曾开发采用间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺,制取小型合成氨厂的原料,这种方法不必用采高温合金转化炉,装置投资成本低。以石油及天然气为原料制氢的工艺已十分成熟,但因受原料的限制目前主要用于制取化工原料。

(3)以重油为原料部分氧化法制取氢气

重油原料包括有常压、减压渣油及石油深度加工后的燃料油,重油与水蒸汽及氧气反应制得含氢气体产物。

部分重油燃烧提供转化吸热反应所需热量及一定的反应温度。该法生产的氢气产物成本中,原料费约占三分之一,而重油价格较低,故为人们重视。我国建有大型重油部分氧化法制氢装置,用于制取合成氢的原料。

3、生物质制氢

生物质资源丰富,是重要的可再生能源。生物质可通过气化和微生物制氢。

(1)生物质气化制氢

将生物质原料如薪柴、麦秸、稻草等压制成型,在气化炉(或裂解炉)中进行气化或裂解反应可制得含氢燃

料。我国在生物质气化技术领域的研究已取得一定成果,在国外,由于转化技术的提高,生物质气化已能大规模生产水煤气,其氢气含量大大提高。

(2)微生物制氢

微生物制氢技术亦受人们的关注。利用微生物在常温常压下进行酶催反应可制得氢气。生物质产氢主要有化

能营养微生物产氢和光合微生物产氢两种。属于化能营养微生物的是各种发酵类型的一些严格厌氧菌和兼性厌氧菌)发酵微生物放氢的原始基质是各种碳水化合物、蛋白质等。目前已有利用碳水化合物发酵制氢的专利,并利用所产生的氢气作为发电的能源。光合微生物如微型藻类和光合作用细菌的产氢过程与光合作用相联系,称光合产氢。

4、其它合氢物质制氢

国外曾研究从硫化氢中制取氢气。我国有丰富的H25资源,如河北省赵兰庄油气田开采的天然气中H多含量高

达90%以上,其储量达数千万吨,是一种宝贵资源,从硫化氢中制氢有各种方法,我国在90年代开展了多方面的研究,各种研究结果将为今后充分合理利用宝贵资源,提供清洁能源及化工原料奠定基础。

5、各种化工过程副产氢气的回收

多种化工过程如电解食盐制碱工业、发酵制酒工艺、合成氨化肥工业、石油炼制工业等均有大量副产氢气,

如能采取适当的措施进行氢气的分离回收,每年可得到数亿立方米的氢气。这是一项不容忽视的资源,应设法加以回收利用。目前化工厂副产氢气的回收,可提供一种较为廉价的氢源,应予以重视。

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初中化学氢气的实验室制法教案

初中化学氢气的实验室制法教案 教学目的知识;了解并认识原子团;理解置换反应概念;掌握实验室制取氢气的原理和方法,学会用排水法和向下排空气法收集氢气。 能力;通过实验室制取氢气的反应原理、仪器装置和氢气的收集方法,对学生进行分析、推理和思维能力的培养。 思想教育;对学生进行化学史教育。 重点难点氢气和实验室制法、置换反应。 教学方法谈话法、实验启发法。 教学用品仪器:试管、铁架台、漏斗、长颈漏斗、带单孔塞的导管。 药品:锌粒、铜片、镁片、铁片、稀硫酸、稀盐酸。 其它:火柴。 实验室就是用金属和酸反应来制氢气的。

指导学生做练习一 观察并填写实验记录: A:稀硫酸色体。铜片色体。放在稀硫酸中。 B:铁片_________色__________体。放在稀硫酸中_______,把燃着的木条放在试管口__________。 C:锌粒_______色_______体。放在稀硫酸中_________,把燃着的木条放在试管口________。 D:镁条_______色________体。放在稀硫酸中____________,把燃着木条放在试管口___________ 简介氢气的发现。对学生进行化学史教育。 引入新课 许多金属能与酸反应,通过实验现象,让同学比较在实验室用什么金属比较好。

实验记录: 硫酸锌溶液___________色__________体。硫酸锌晶体______色________体。 使同学认识硫酸锌晶体。 回顾实验室制氧气用何药品?用何装置?应注意什么? (提问后打出投影片) 回忆并回答 思考后回答 复习实验室制氧气,引出实验室制氢气装置,达到以对比法加强记忆。 训练想象力 【展示】制氢气的一种装置

氢气实验室制法的教案

氢气的实验室制法 段芳东 教学目的 1.使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理 2.学习用排水法和向下排空气法收集氢气的方法 3.培养学生观察问题分析问题的能力 重点和难点 实验室制取氢气的反应原理和基本操作 教学方法 边讲边实验,引导、启发、探索式教法 教学过程 [引言] 上节课我们讲了水的组成,水电解可产生氢气和氧气,氢气和氧气都是初中化学的重点知识,这节课我们将学习氢气。 [设问] 研究一种具体物质是从哪些方面研究的? 要求回答:从性质,制法,用途,存在等四个方面 [引言] 这节课我们将重点讨论在实验室是如何制取氢气的。 [板书] 氢气的实验室制法 [设问] 回想一下氧气的实验室制法是从哪些方面讨论的? 学生回答:五个方面,即实验药品,反应原理,实验装置,收集方法,验满 [板书] 一、实验药品 学生实验(要求观察药品的色态,是否能发生反应,如果能反应比较一下反应的速率) (请学生描述实验现象) [讨论] 实验室选用哪种金属制取氢气更合适? [小结] 根据实验现象可以看出镁反应速率太快,不便操作,铁虽能与酸反应产生氢气,但反应速率太慢,所以选用锌跟酸反应制取氢气比较合适。 [讲解] 实验室制取氢气,其中的酸除了可用稀硫酸外,还可用稀盐酸。

[板书] 二、反应原理金属酸 锌稀硫酸(稀盐酸) [设问] 锌与稀硫酸反应除生成氢气外,还有什么物质生成? [讲解] 将反应后的残液蒸发,冷却后得到一种无色晶体。下面我们用文字表达式把反应表示出来: [分析] 像SO 这样在许多化学反应中作为一个整体参加反应,就好像一个原子一样, 4 化学上把这样的原子集团称为原子团。 [小结] 实验室制取氢气是利用了金属和酸的反应。 [讨论] 1.锌与稀硫酸的反应需要什么条件?制备氢气时需要哪些仪器? 学生回答:试管,导气管,集气瓶。 2.如果需要制的氢气很多,中途想加酸,又不能停下反应,用什么方法?(漏斗) 3.漏斗在液面上行不行?(需用长颈漏斗) 4.如让反应随时停下,随时进行怎么办?(加有孔的塑料板止水夹) [板书] 三、仪器装置 1.简易装置:试管长颈漏斗导气管 [讲解] 实验室要制取大量氢气可用实验室制取二氧化碳的装置 [展示] 固液不加热型装置 [设问] 如何将制得的氢气收集起来? [板书] 四、氢气的收集方法 [设问] 氧气可用什么方法收集?为什么?

实验室制取氢气及其性质实验报告

实验室制取氢气及其性质实验报告 实验者:实验日期: 一、实验目的: 1、掌握实验室制取氢气的方法 2、掌握氢气的性质 二、实验器材:导气管,试管,酒精灯,水槽,启普发生器 三、实验药品:锌粒,稀硫酸,氧化铜 四、实验原理:Zn+H2SO4 H2+ZnSO4 五、实验步骤: 安装如图组装仪器。 查:检查装置气密性,方法是,开启旋塞,向球形漏斗中加水,当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞,继续加水,使水上升到球形漏斗中。静置片刻,观察水面是否下降,如下降说明漏气。漏气处可能是容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或球形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一薄层凡士林。 装:锌粒由容器上的气体出口加入,加固体前应在容器的球体中加入一定量的玻璃棉,以防固体掉入半球体中。液体试剂从球形漏斗口注入,注液方法与上述注水方法相同。液体的量以反应时刚刚浸没固体为宜。打开气体出口的活塞,开始反应,收集氢气。 收:采用排水法收集氢气,理由是氢气不溶于水。 离:收集满氢气后,先将导管移开水槽。 六、氢气性质实验操作: 1、氢气的纯度检验:收集一试管氢气,集满氢气的试管用拇指堵住管口,管口朝下,立即移近酒精灯火焰,点燃试管里的氢气。点火后,根据声音判断氢气是否纯净,如果听到的是尖锐的爆鸣声,则表示氢气不纯,必须重新收集进行检验,直至听到“噗”的声音,才表明收集的氢气已经纯净,可以使用。重新收集氢气检验时,应另换一支试管进行操作,若仍使用原试管,要先用拇指堵住试管口一会儿,然后再去收集氢气进行点火验纯。 2、吹泡泡实验:将出气导管上沾上肥皂水,可以观察到不断有泡泡冒出并升空,这说明氢气的密度比空气轻。 3 的烧杯壁上有小水珠出现,并放出热量。反应方程式:2H2 +O 2H2O 4、氢气还原氧化铜:先往试管内加入氧化铜,把氢气导气管伸入试管底部,先通入氢气一段时间(是为了把氧气清除,否则加热后氧化铜会与氧气反应,影响试验)再加热试管,使氢气还原氧化铜,看到黑色氧化铜全部变成红色时,停止加热,继续通入氢气(若先停止通氢气,则收集氢气处的水会倒吸入试管内,使热试管炸裂 化),待试管冷却后,停止通氢气。反应方程式:CuO+H2Cu+H2O 装置如图:

氢气的实验室制法完美版

第三节氢气的实验室制法 (1课时) 一.知识教学点 1.实验室利用金属和酸反应制取氢气的反应原理。 2.置换反应。 3.用排水法和向下空气法收集氢气的方法。 4.原子团的含义。 二.重、难点 1.重点:实验室制取氢气的反应原理和基本操作。 2.难点:置换反应的理解。 三.教学步骤 (一)明确目标 1.使学生掌握实验室利用金属和酸反应制取氢气的反应原理。 2.使学生理解置换反应。 3.学习用排水法和向下空气法收集氢气的方法。 4.使学生了解原子团的含义。 (二)整体感知 本节从实验室制取氢气的反应原理入手,通过讨论,确定了实验室制取氢气的实验装置和收集氢气的方法。完整的阐述了实验室制取氢气的全过程,对学生来讲是一个完整的实验体系,对学生进行分析推理等思维的发展来说是很好的教材。此外,课本又从几个实验入手归纳总结出了置换反应。这样可以使学生对置换反应、分解反应、化合反应进行对比加深理解。 另外,本节选学部分还介绍了启普发生器。此部分可以由学生在课下阅读,也可以在课上展示,使学生对它的结构、原理、适用范围有较深刻的了解。(三)教学过程 [新课引入]:前面我们学习了水的组成,知道了水在直流电的作用下会分解出氢气,那么,它为什么叫做氢气呢?这是因为氢气是在相同条件时, 在所有气体中密度最小的气体,也就是说,它是最轻的气体,因此, 它的中文名称为氢,其含义为成水元素。早在16世纪,人们就已经 发现了这种气体,但是人们并没有把它作为一种新的元素,而把它 叫做可燃空气。直到18世纪,拉瓦锡才通过许许多多的实验证明了 它是一种新的元素,它形成的单质是氢气。 [讲解]:那么,氢气是如何制取的呢?今天我们就学习氢气的制法。 [板书]:一.氢气的制法 [讲解]:在上节课我们看到了电解水可以产生氢气,但是应当注意这种方法需要消耗大量的电能,所以成本较高,不适合在工业上大量生产氢气。在工 业上,通常利用一些非常廉价的原料来制取氢气,常常是利用天然气或 水煤气为原料来制取氢气的。 [板书]:1.工业制法 )。 原料:天然气(主要成分为甲烷CH 4 水煤气(主要成分为一氧化碳CO和氢气H )。 2 [讲解]:在实验室中是如何制取氢气的呢?这是我们今天要解决的主要内容。[板书]:2.实验室制法

氯化氢教案改

氯化氢教学设计 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1.重点 (1)氯化氢的性质。 (2)氯化氢的实验室制法。 2.难点 (1)实验室制取氯化氢的化学反应原理。 (2)有一种反应物过量的化学方程式计算。 三、课时安排 2课时。 四、教具准备 石蕊、蒸馏水、氯化氢气体、固体氯化钠、硫酸、蓝色石蕊试纸、浓氨水、硝酸银溶液、稀盐酸、氯化钠溶液、氯 化钾溶液、烧瓶、烧杯、带有导气管和胶头滴管的双孔塞、止水夹、铁架台、铁夹、双顶丝、分液漏斗、酒精灯、 火柴、玻璃捧、导气管、集气瓶、玻璃片、教鞭、投影仪。 六、教学步骤 第一课时 (一)明确目标 1.知识目标 (1)初步掌握氯化氢和盐酸的性质。 (2)初步掌握氯化氢的实验室制法,认识反应条件对化学反应的影响。 2.能力目标 (1)培养学生认真观察实验现象、理解实验原理,善于发现问题和提出问题的能力。 (2)培养学生结合实验现象,分析、推断反应产物,正确书写化学方程式的能力。 (3)培养学生用对比的方法去认识事物和研究事物的能力。 (4)培养学生总结、概括知识的能力和形成规律性认识的能力。 3.德育目标 (1)培养学生热爱化学的情感,激发学生的学习兴趣。 (2)通过实验和问题讨论,激发学生的好奇心和探索新知识的强烈欲望。 (3)对学生进行透过现象看本质等辩证唯物主义教育。 (4)结合我国丰富的食盐资源,对学生进行爱国主义教育。 (二)重点、难点的学习与目标完成过程 氯的一种重要的化合物,它的水溶液就是盐酸。今天我们就来学习有关HCl的知识。 [板书]第二节氯化氢 [过渡]物质的结构决定着物质的性质,首先我们来研究HCl的结构。 [提问]氯化氢气体是由什么微粒组成的? [回答]是由氯化氢分子构成的。 [设问]在氯化氢分子中,H原子和氯原子之间是怎样结合的呢? [分析]氢气与氯气的反应中,一定条件下,氢分子和氯分子首先破裂成氢原子和氯原子,氢原子最外层有一个电子, 氯原子最外层有7个电子,二者都希望从对方获得一个电子而达到稳定结构,但由于二者争夺电子能力相当,都未

实验室制氢气

实验室制氢气 苏州市虎丘实验学校蒋韵[教学目标] (知识与能力) 知识目标: 1.知道实验室制氢气的原理 2.掌握实验室制氢气的发生和收集装置以及验纯操作 3.了解启普发生器的使用和注意事项 4.会根据条件选择常见气体的发生和收集装置 能力目标: 培养观察能力、交流表达能力、实验能力。 (过程与方法) 通过实验室制氢气的演示实验,掌握实验室制氢气的装置和注意事项。 (情感、态度与价值观) 通过实验室制氢气的演示实验,培养学生的观察能力,交流表达能力,分析归纳能力,注意氢气在使用过程中的安全问题,学会可燃性气体的验纯,加强对学生进行安全教育。 [教学重点] 1、实验室制氢气的发生和收集装置 2、启普发生器的使用 [教学模式] 交流讨论式,演示实验探究 [实验准备] 1、启普发生器装置 2、排水集气法和向下排空气法装置 3、氢气肥皂泡点燃实验 4、氢气验纯实验

板书设计 实验室制氢气 一.药品:锌粒与稀硫酸/稀盐酸 二.原理: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 三.发生和收集装置: 1.发生:启普发生器: ①组成:球形漏斗、容器、带活塞的导管。 ②适用于块状或颗粒状固体与液体在常温下反应制取难溶的气体。 ③原理:固体液体随时分离。 ④气密性检查:关闭活塞,向球形漏斗中加水,直到球形漏斗中的液面与容器中的液面形成一段高度差,静置一段时间,如果液面高度差不改变,则气密性良好。 ⑤简易装置:长颈漏斗的下端要伸到液面以下形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。2.收集: ①向下排空气法(氢气的密度比空气小) ②排水法(氢气难溶于水) 3.验纯:可燃性气体在点燃之前都要验纯。

实验室制备氯化氢气体

实验室制备氯化氢气体 松江四中李婉 【教学目标】 知识与技能 1. 能说出氯化氢的实验室制法 2. 能设计实验室制取氯化氢的装置,收集方法及尾气的吸收。 过程与方法 1.通过回顾和总结常见气体的制取方法,体验寻找规律,分析总结的过程。 2. 通过探索实验室制取氯化氢的药品和实验装置,让学生初步了解实验设计的基本过程。情感态度与价值观 1.通过动手搭建实验装置程,使学生获取成就感,增强学习化学的自信心。 2.通过设计、讨论并改进实验装置,使学生获得自主探究合作的学习态度。 【学生已有知识】 在以往的化学课程(初三)中,学生已经学习了几种气体的实验室制取方法,包括氧气、氢气和二氧化碳,对于气体的制法与收集较为熟悉,懂得气体的收集方法与物理性质有关。但是,学生基础较差,迁移能力和设计能力较弱,在他们的知识体系中,尚不了解实验室制取气体的一般思路,制取一瓶纯净的干燥的气体,需要气体发生装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置。另外,学生动手搭建实验装置的经历不多,让学生自主设计并动手搭建实验装置,他们的能力尚且较弱,需要教师的引导和辅助。 【教材内容要求】 从教材内容整体看,本课是在学生学习了氯化氢的性质的基础上,要求学生能够掌握氯化氢的实验室制法并设计出实验室制取装置。教学内容首先需要对实验室制取氯化氢的原理进行介绍,并依据反应原理和反应条件,要求学生根据反应物的性质和反应条件、气体的性质,自主选择合适的装置,设计出实验室氯化氢的装置,从而更深入地巩固和掌握氯化氢的物理化学性质。 从能力培养上看,教材通过对氯化氢的制取和性质实验,不仅要培养学生的规律总结能力、观察能力和分析能力,而且还能让学生在探究过程中学习化学实验基本操作,培养相互合作交流能力和实事求是能力。 【教学思维结构】 本节课以让学生回忆初中化学中所学过的气体H2、O2、CO2制取装置为起点,,归纳出几种常见的发生装置和收集装置,并引出制取气体的发生装置选择的依据。然后,介绍实验室制取氯化氢气体的药品,让学生讨论“上述制取气体的发生装置能否作为制取氯化氢气体的发生装置”。在学生对上述两套装置进行否定后,要求学生改装上述两套装置,使其成为可制取氯化氢气体的发生装置。在这一过程中,学生进一步体会了选择气体发生装置的原理,同时对不同原理的反应所需的发生装置进行了比较。 接着提出问题“我想收集一瓶纯净干燥的 .....氯化氢气体,请大家考虑我还需哪些配套装置?”学生还自然想到还需“干燥装”和“收集装置”。这时教师先肯定学生的设计思路好,但同时给他们一个悬念“在氯化氢气体制取过程中我们可以忽略干燥装置,直接连接收集装置,为什么?”经片刻的思考和小组的讨论,学生很快就领悟了不需要干燥装置的原因。课

化学人教版九年级上册氢气的实验制法

《氢气的实验室制法》教学设计 教学目标 1.知识目标:掌握实验室制取氢气的药品、反应原理和方法、仪器装置、收集方法理解转换反应概念及应用;通过实验的操作培养学生的基本技能、技巧。 2.能力培养:通过实验室制取氢气的学习,对学生进行分析、扒理、抽象思维能力和假冒新能力的培养。 3.科学品质:通过不同的衩通俗内容的操作,培养学生对待途学要有来严谨求实的太度。 教学重点、难点 1.重点:掌握实验室制取氢气的反应原理和基本操作。 2.难点:原子团的概念、。 实验准备 演示实验:见课本50面[实验3-3][实验3-7] 补充实验:镁、铁分别与稀HSO 反应,并检验H 的生成。 教学用品试管、水槽、导秘、铁架台、玻片、锌粒、铁钉、镁条、稀H2SO4、投影仪等。教学过程 一、复习提问 (提问)写出电解水的文字表达式?如何用化学方法证明电解水生成了氢气和氧气? 二、引入新课 (讲解)我们已经知道了水氢气氧气,其中有氢气生成,它是由氢元素组成的音质同。由于氢气的密度在所有气体中最"轻",所以需用到氢气。但由于电解水得到氢气需消耗的电能较大,故不采用这种方法,那么实验室用了什么方法呢? 三、新课讲授 (讲解)在实验中常用稀H2SO4反应来制取氢气 1.实验药品 (实验)课本50页[实验3-3] 观察)锌跟稀硫酸反应放出的气体可以燃烧,这是氢气。 (实验)见补充实验 (观察)镁跟稀硫酸反应剧烈,速度快,放出氢气;铁跟稀硫酸反应速度慢,也放出氢气。 (小结)镁、锌、铁跟稀硫酸反应均有气体生成,经检验是氢气。但这三种金属与酸反应的剧烈程度不同,镁反应速度快,铁反应速度慢,只有锌粒反庆速度适中。所以实验室常用锌粒和稀HSO反庆来制取氢气。 (板演) Zn H2SO4--ZnSO4 H2↑………………………① Mg H2SO4--MgSO4 H2↑……………………② Fe H2SO4--FeSO4 H2↑………………………③ (讲解)由一述实验得知,实验室常用锌粒和稀H2SO4反应制取氢气。锌粒也可以与盐酸反应制取氢气。 (板书)Zn HCl→ZnCl2 H2↑………………………④ (提问)以上出现在黑板上的①-④四个化学反应,属于哪种基本反应类型?是化合反应还是分解反应?为什么? (分析)分析、讨论化合与分解反应的特点及①-④四个化学反应式的共同点,从而引出置换反应、原子团的概念。 (1)置换反应: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的反应

高纯氯化氢的制备方法及其生产工艺

高纯氯化氢的制备方法及其生产工艺 作者:李建辉, 杜迎春 作者单位:北京服装学院材料科学与工程学院,北京,100029 刊名: 黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2008(36) 参考文献(7条) 1.孔祥芝工业氯化氢气体的生产[期刊论文]-低温与特气 2002(01) 2.李秀华;宋明霞;代罡氯化氢生产工艺探讨[期刊论文]-中国氯碱 2004(8) 3.王正岩曼海姆法硫酸钾联产氟化氢的精制工艺[期刊论文]-无机盐工业 2003(6) 4.窦明洪高纯氯化氢气体的制备 1990 5.张英民;郎需霞;吴雅娟氯化氢生产中新技术的应用[期刊论文]-聚氯乙烯 2003(02) 6.张凯鹏副酸脱析法生产氯化氢工艺[期刊论文]-中国氯碱 2008(3) 7.张凤林电子级高纯氯化氢的研制 1990 本文读者也读过(10条) 1.侯文杰.HOU Wen-jie实验室氯化氢气体制备工艺探讨[期刊论文]-低温与特气2008,26(2) 2.孔祥芝工业氯化氢气体的生产[期刊论文]-低温与特气2002,20(1) 3.张英民.郎需霞.吴雅娟氯化氢生产中新技术的应用[期刊论文]-聚氯乙烯2003(2) 4.曹璐.CAO Lu提高氯化氢纯度的措施[期刊论文]-氯碱工业2008,44(7) 5.刘启照.张国杰.张文勤.Liu Qizhao.Zhang Guojie.Zhang Wenqin副产氯化氢气体的精制及利用[期刊论文]-氯碱工业2000(4) 6.王中敏.刘月菊.WANG Zhong-min.LIU Yue-ju氯化氢纯度及微量氯在线分析仪的应用与维护[期刊论文]-氯碱工业2008,44(8) 7.在感悟创新中追求精品——建筑设计大师程泰宁访谈[期刊论文]-建筑创作2002(12) 8.王哲清.WANG Zhe-qing无污染制备氯化氢有机溶剂[期刊论文]-中国医药工业杂志2009,40(3) 9.况春江.方玉诚.刘立新.顾临.杨峥.王凡高温气体介质过滤除尘技术和材料的研究[会议论文]-2002 10.蒋其红氯化氢气体实验室制取的改进[期刊论文]-化学工程与装备2011(2) 本文链接:https://www.doczj.com/doc/1313374823.html,/Periodical_hljkjxx200836019.aspx

氢气的制取

实验室制取氢气 教学目标: 1、懂得实验室制备氢气的原理,并初步学会实验室制取氢气的方法,能尝试改进实验的发 生装置; 2、通过观察不同金属与酸的反应,能选择实验室制取氢气的药品; 3、通过已有知识的迁移,能选择正确的发生装置和气体收集方法; 4、通过阅读“制取氢气的几种方法”,能选择实验室制取氢气的方法; 5、通过对氢气纯度的检验,了解点燃可燃性气体之前,需要进行验纯的必要性,强化安全 意识,感知生命的可贵。 重点和难点: 重点:实验室制取氢气的原理和方法 难点:制取氢气的发生装置的改进 教学过程: <引入> 氢能是一种新能源,它放热效率高;它清洁无污染,原料资源丰富。空气中氢气的量及其低,这就需要我们去制取。 这节课我们一起来探究一下实验室如何制取氢气。 <提问> 之前我们学过了氧气的实验室制法,回顾一下:氧气的实验室制法是从哪几个方面进行研究的? <学生> 1、药品的选择;2、反应原理;3、发生装置;4、收集方法;5、实验步骤 <讲述> 氢气的实验室制法也是从这几个方面来进行研究的 制取氢气的方法有很多种,常见的:电解水,生产水煤气法,利用金属和酸反应等。哪种方法更适合实验室制取氢气呢? <学生> 讨论,利用金属和酸反应更适合实验室制取氢气 <讲述> 我们开始探究第一个方面:药品的选择。实验室常用的酸有:稀硫酸和稀盐酸。常见的金属呢?镁铁铜锌,是否这些金属都可以和酸反应得到氢气,哪种最适合用于实验室制取氢气呢? <学生实验>四支试管分别盛有镁条、锌粒、铁钉、铜片,然后加入稀硫酸,观察并记录现象。并回答:1、是否4种金属都能和酸反应 2、金属与稀硫酸反应的速率:____ > ____ > ____ <学生> Mg与稀硫酸反应剧烈不易控制,Fe与稀硫酸反应很慢,铜与稀硫酸接触,没有明显现象。因此常选用锌为最合适。 <讲述> 实验室制取氢气,药品选择:酸:稀硫酸或者稀盐酸,金属:锌。 锌与稀硫酸反应生成氢气,如果蒸发反应剩下的液体后,会得到白色的硫酸锌晶体。 <学生> 书写的方程式

高纯氯化氢气体的制备方法综述

高纯度氯化氢气体的制备方法综述高纯度氯化氢气体用途广泛,可用于制染料,香料,药物等,又是集成电路生产过程中硅片蚀刻,敦化和外延的工艺的重要材料,也可用于合成催化剂,金属冶炼等领域。随着各行业的发展,高纯度氯化氢的需求量原来越大。 对获得高纯度氯化氢的方法做进一步探讨。目前国内外高纯度氯化氢的制备方法主要有以下几种。 1.解吸法。用浓硫酸与烘干的氯化钾反应,生成高纯氯化氢气体,用压缩机压入钢瓶中。即曼海姆法硫酸钾联产氯化氢气体。 解吸法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99),纯度波动小,不含游离氯,有利于氯乙烯合成实现分子比自控,可使氯乙烯合成的过量氯化氢的量降低到2%-5%,减少了氯化氢的消耗定额。由于该工艺生产的氯化氢纯度高,几乎不含惰性气体,减少了氯乙烯精馏尾气的放空损失,提高了精馏系统的总收率。解吸法生产氯化氢是在高温下进行的,高温条件下浓盐酸具有更强的腐蚀性,因此对设备与管道材质的要求比较苛刻,成本增加,并且高温下法兰垫片容易老化发生盐酸渗漏,具有危险性,并且使开停车次数频繁,影响生产。 2.盐酸脱析法。将浓盐酸置于脱析塔中加热脱析制氯化氢气体。盐酸脱吸法制高纯氯化氢广泛应用于 PVC、氯丁二烯和高纯盐酸等的生产中。 脱析法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99),设备投资管理要求不高,操作比较简单,对环境和人体损害较低,整个生产费用相对较低,但是原料消耗很高而相对于其他方法其安全生产措施就简单多了, 只是为防止原料酸储槽和稀酸储槽在进酸过程中气体氯化氢外逸污染环境, 其出气经尾气中和槽内的碱液洗涤吸收后排入大气。此方法所副产的稀盐酸量较大,可用于内部其他生产。 3.合成法 合成法的基本原理原理非常简单,即氢气在氯气中均衡燃烧,生成氯化氢气体,反应式如下: CI 2+H 2 =2HCl+1.84×105J 合成法生产氯化氢是目前国内大型的氯化氢生产装置所采用的生产工艺,由于该工艺成熟稳定,并且在生产过程中积累了大量的实践经验,有利于生产长期稳定的运行。但是由于参与氯乙烯合成反应的氯化氢是由氯气和氢气合成制得,

实验室制取氢气

《实验室制取氧气》教学设计 教材分析: “实验室制取氧气”课题是广教版《义务教育课程标准实验教科书·化学》(九年级)第三单元课题2的内容。本课题是学生第一次接触实验室制备气体的课题,是学生学化学以来遇到的第一种气体的制取,是学生具体地从化学的角度出发,学习和研究制备物质的开始,有利于进一步熟悉常见仪器的使用,教学中通过对气体制取一般方法予以介绍,让学生对制取气体的方法有一定的认识,为学习“二氧化碳的制取的研究”打下基础。 本教学设计为此课题的第一课时的教学内容,内容主要研究实验室中如何制取氧气,在实验室里常用分解过氧化氢溶液或加热高锰酸钾的方法制取氧气,分解过氧化氢溶液用到催化剂,这里介绍了催化剂和催化作用。另外通过对比化合反应提出了分解反应的概念。 学生分析: 1、本班学生基础较差,学习积极性不够,因此在教学中教师要特别注意引导和鼓励; 2、学生已经学习了“我们周围的空气”、“氧气的性质”等,对氧气有了一定的了解,但对如何得到氧气,特别是在实验室的条件下如何制取氧气还没有系统,深入的认识。 3、通过前面的探究学习活动,学生对科学探究已有一些体验。在本课题的探究学习活动中,在教师的引导下,学生对观察到的现象进行分析,后加以表达和交流,得出相关的结论。教学目标: 知识与技能: 1.了解实验室制取氧气的主要方法和原理。初步了解通过化学实验制取新物质的方法。 2. 了解分解反应。 3. 初步了解催化剂和催化作用。 过程与方法: 1、练习连接仪器的基本操作,动手制取氧气。 2、初步学习自主设计装置制取氧气。 3、采用分析对比的方法认识分解反应。 情感态度与价值观: 了解人们认识物质的过程和方法。 教学重点、难点: 重点:实验室制取氧气的原理。 难点:催化剂的概念和催化作用。 教学方法: 本课题是学生系统、深入地学习氧气的相关知识。根据本课题的内容特点,在教学中,采用复习提问→演示实验→讨论归纳→实验探究→对比总结→得出结论→拓展视野→提高兴趣。在此过程中,要注意引导,要充分发挥学生的主体作用。 药品、仪器装备: 过氧化氢、二氧化锰、高锰酸钾、木条、火柴;药匙、试管、铁架台(附铁夹) 教学过程: 一、复习旧知识,引入新课 1、如何检验一瓶无色气体是氧气? 2、根据氧气的性质说明氧气有什么用途? (学生回答,教师引导) 师:既然氧气有如此重要的用途,那么同学们一定很想知道氧气是如何制得的,这一节课我们就来进行学习和探究这个问题。 板书:课题3 制取氧气

实验室制取氢气实验报告

氢气的制法和性质 一、实验原理 许多活泼金属,如铝、铁、锌等,都很容易与盐酸或稀硫酸起反应放出氢气。在反应中,金属原子替换了酸中的氢原子,生成另一种化合物,每两个氢原子相结合成一个氢分子,聚集成氢气。实验室就是利用了这个原理来制取氢气的。实验室不用铝或铁与酸反应制取氢气,是因为铝和冷的稀硫酸反应太慢,普通铁与稀酸反应生成的氢气含有硫化氢等杂质。同样,不能用盐酸代替硫酸,由于盐酸挥发,使制得的氢气中含有氯化氢气体。所以,综合考虑,本实验选用锌和稀硫酸反应制取氢气,反应式如下: Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2 ↑ 二、启普发生器的构造和工作原理简介 基本构造:启普发生器常被用于固体颗粒和液体反应的实验中以制取气体,它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。如右图所示: 基本原理:将仪器横放,把锌粒由容器上插导气管的口中加入,然后放正仪器,再将装导气管的塞子塞好。接着由球形漏斗口加入稀盐酸。使用时,扭开导气管活塞,酸液由球形漏斗流到容器的底部,再上升到中部跟锌粒接触而发生反应,产生的氢气从导气管放出。不用时关闭导气管的活塞,容器内继续反应产生的氢气使容器内压强加大,把酸压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,反应即自行停止。使用启普发生器制取氢气十分方便,可以及时控制反应的发生或停止。 启普发生器的优点:反应随开随用,随关随停。 启普发生器的特点:

1.实验前,必须检验装置的气密性 2.只适用于不溶于水的块状或颗粒状固体与液体发生的反应 3.可以通过调节压强,控制反应速率与进程 4.反应不能太剧烈,也不能放出大量的热,更不能进行加热 5.生成的气体要求微溶于反应溶液,或不溶于反应溶液 6.在移动启普发生器时,手应该握住蜂腰部位 三、实验操作过程与实验现象 (一)操作过程 1.装置漏水性的检验:旋紧启普发生器玻璃半球上的出液口处的旋塞,打开导气管上的活塞,从球型漏斗口处加入一定量的水,使水的高度刚好没过出液口的顶部,观察出液口是否漏水。 2.装置气密性的检验:如果装置不漏水,关闭导气管上的活塞,从球形漏斗口继续加水,使球形漏斗内的液面高于其1/2,并做一记号,等待2--3分钟后观察液面是否发生变化,如果发生变化,则表示气密性不良,则应该检查导气管活塞处(若漏气,可涂抹适量的凡士林)、导气管橡胶塞处(若漏气,可用力旋紧)、球形漏斗与容器的磨口部位(若漏气,可涂抹适量的凡士林)。 3.实验药品的装入:在装药品之前,应该用玻璃纤维缠绕球形漏斗与蜂腰部位的接触处,以防止锌粒落入玻璃半球内(切勿使玻璃纤维粘在球形漏斗磨口部位)。将仪器倾斜一定的角度或平放,用钥匙取60粒锌粒,均匀的铺在玻璃纤维周围。平放仪器,将导气管插上并旋紧,关闭活塞,从球形漏斗中加入一定量的稀硫酸(没过锌粒表面即可)。 4.氢气的收集及验纯:打开活塞,使反应液缓慢流下,等气泡均匀产生后,用排水法收集一小试管氢气,靠近酒精灯火焰,放开拇指,如有尖锐的爆鸣声,证明氢气不纯,则应继续收集,直至只发出轻微的“噗”声为止。 5.氢气与空气混合爆鸣:取一小塑料瓶,在底部凿一火柴梗粗细的小孔,食指堵住小孔,排水法收集满氢气后,口部垫上石棉网以保证空气畅通。点燃火柴,放开手指,捅破水膜,点燃氢气,发生爆鸣,并将塑料瓶冲起一定的高度。当氢气与空气体积比为2:5时,爆鸣声最大。 6.氢气吹肥皂泡:取少量洗涤液用蒸馏水配成溶液,用橡胶管在洗涤液中蘸一下,管口仍朝下,慢慢开通氢气流,待气泡产生后,将导管口朝上,轻轻摆动或用嘴吹气,是泡泡脱离,用火在上方点燃,随着“噗”的一声,伴有黄色火焰产生。 7.氢气还原氧化铜:取一硬质大试管,在底部平铺一层薄薄的氧化铜并倾斜安装于铁架台上(管口略朝下倾斜),先通一会儿氢气,稍后加热,当管口有液滴出现时,氧化铜加热部位逐渐变为红热,再慢慢变为紫红色。撤掉酒精灯,继续通氢气,至试管冷却。检查金属铜中是否含有氧化亚铜,可将制成的紫红色金属铜取少量加入盛有稀硫酸的试管中,观察是否变蓝。

《氢气的制取和性质》实验小教案

《氢气的制取和性质》小教案 氢气的实验室制法 【教学目的】 1.使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理 2.理解置换反应的概念 3.学习用排水法和向下排空气法收集氢气的方法 4.培养学生观察问题分析问题的能力 【教学方法】 讲授法、演示法 【实验准备】 实验仪器:具支试管、滴液漏斗、烧杯、小试管、导管、水槽、酒精灯、铁架台、止水夹、塑料挡板、火柴、肥皂水 实验药品:10%硫酸溶液、锌粒 【教学过程】 [引言] 早在16世纪,瑞士医药学家帕拉塞斯就发现铁屑放在硫酸中有气体生成并可以燃烧,叫做“可燃性空气”。这种可燃性气体就是我们本节课要制备的氢气。 [板书] 实验一氢气的制取和性质 [老师] 氢气是无色无味并且密度比空气小的气体。在实验室,氢气就是用金属和酸反应来制备的。今天我们实验采用锌和硫酸反应制取氢气。 [板书] 氢气的实验室制法 反应原理:Zn+H 2SO 4 =ZnSO 4 +H 2 ↑ [提问] 大家想一下,实验室制备氢气的装置有哪些呢? [学生] 试管、启普发生器。 [提问] 既然制备装置有两种,为什么不选用试管呢? [学生] 使用启普发生器制取氢气十分方便,可以及时控制反应的发生或停止。而使用试管则不容易做到。 [老师] 启普发生器适用于块状固体与液体在常温下反应制取难溶的气体,如氢气,二氧化碳等。块状固体在反应中很快溶解或变成粉末时,不能用启普发生器。 [提问] 知道了启普发生器的特点,我们来自己设计一个简易的启普发生器。有谁有可以说

说。 [学生] 学生思考,回答。 [老师] 今天我们就用这套老师自己设计的简易启普发生器来制取氢气,我们可以使用一个具支试管来作为气体的发生装置,Zn和稀硫酸在反应之前是不能接触的,要在具支试管里面加入一块塑料挡板,挡板上面就可以放Zn粒,我们将酸放在滴液漏斗当中,想要制取H 2 的时候我们就要打开滴液漏斗,要实现随用随停,我们可以加一个止水夹。 [提问] 这个止水夹的作用是什么? [学生] 实现随用随停。 [老师] 当我们不想收集H 2了,我们就把止水夹关闭,这样H 2 在具支试管里面有一定的压强, 就会把酸液压回滴液漏斗。Zn就会和酸液分开了,对吧?注意滴液漏斗的开关不能关闭,否则气体的压强过大,胶塞就被冲开。 [提问] 那我来考一下同学们,拿到滴液漏斗怎么使用呢? [学生] 先检漏。 [老师] 对,需要检漏,但是在检漏之前我们还要在滴液漏斗的旋塞涂抹上凡士林防止漏水。(教师讲解涂抹凡士林及检漏步骤) [提问] 我们在实验之前还需要做什么呢? [学生] 检查装置气密性。 [提问] 如何检查呢? [学生] 用手捂着具支试管,或者稍加热具支试管,看气体的出口是否有均匀的气泡产生。[老师] 嗯,很好,那我们用稍微加热一下举止试管来检查一下装置的气密性。我们的装置气密性很好。那我们开始进行实验。 [提问] 在实验之前,我先问一下同学们,根据氢气的性质,我们如何收集氢气呢? [学生] 向下排空气法、向下排水法。 [演示] 氢气的制备和排水法收集氢气 [讨论] 实验现象 [讲解并演示] 由于氢气易燃易爆,因此我们在使用前必须先检验氢气的纯度。 [提问] 我们怎样对氢气验纯呢? [学生] 学生思考回答。 [老师] 我们把收集好氢气的试管的管口对着酒精灯的火焰上方,松开试管口,如发生轻微的爆炸声,则氢气不纯;再收集氢气,使氢气在酒精灯上没有声音发出或者有“噗”的声响,则氢气已经纯了。

氯化氢气体的制备

氯化氢气体的制备 氯化氢气体可用作催化剂、有机合成原料和超纯试剂的原料,还可用纯水吸收制得高纯度盐酸,应用于试剂、食品工业、精细化工、医药等,具有广阔的应用前景。其中电子级氯化氢HCl(纯度%)用于医药,化工,半导体行业,需求量越来越大。氯化氢气体的制备方法 1、工业制干燥的HCL是将浓盐酸滴入浓硫酸中(吸热),经过浓硫酸干燥和一个缓冲罐缓冲就可以了。由于氯化钠和浓硫酸产生的混合物坚硬,所以不是好的办法。 2、大规模的工业制造方法是通过电解氯化钠溶液产生氢气和氯气,然后再合成炉中燃烧生成氯化氢气体;你若需求量较小可以向氯碱厂购买盐酸溶液(31%),然后气提产生氯化氢气体,再通过浓硫酸或冷冻干燥产生干燥的氯化氢气体即可; 3、工业生产常用浓盐酸,HCl刚瓶成本高,生产也不方便,NaCl操作不方便 4、用氯磺酸滴加到盐酸中,再用浓硫酸干燥。

5、在非氯碱企业,一般用三氯化磷滴加盐酸得方法制备氯化氢,同时副产亚磷酸。全国就有一家获得授权销售氯化氢气体钢瓶,使用氯化氢气体钢瓶确实非常方便,就是价格高了些。 6、最好是用浓盐酸往浓硫酸中滴,生成氯化氢气体参与反应.可以带压操作(2KG左右压力)或用氮气带氯化氢。 氯化氢气体的制备 仪器: 三口烧瓶1000ml 恒压滴液漏斗250ml 抽滤瓶250ml 乳胶管2米 操作: 1.三口烧瓶内先放入氯化钠500克(一袋食盐) 2.中间一口接恒压滴液漏斗,内放入硫酸200ml 3.抽滤瓶内放入浓硫酸100ml,一玻璃管通入液面下1cm处,玻璃管上端接烧瓶内产生出来的氯化氢气体,抽滤瓶边口用乳胶管边一根乳胶管,另一头边玻璃管,通入反应瓶中, 4.通气速度以恒压滴液漏斗的阀门来控制硫酸的滴加量,进而控制氯

氯化氢气体的制备

氯化氢气体的制备 氯化氢气体可用作催化剂、有机合成原料和超纯试剂的原料,还可用纯水吸收制得高纯度盐酸,应用于试剂、食品工业、精细化工、医药等,具有广阔的应用前景。其中电子级氯化氢HCl(纯度99.995%)用于医药,化工,半导体行业,需求量越来越大。 氯化氢气体的制备方法 1、工业制干燥的HCL是将浓盐酸滴入浓硫酸中(吸热),经过浓硫酸干燥和一个缓冲罐缓冲就可以了。由于氯化钠和浓硫酸产生的混合物坚硬,所以不是好的办法。 2、大规模的工业制造方法是通过电解氯化钠溶液产生氢气和氯气,然后再合成炉中燃烧生成氯化氢气体;你若需求量较小可以向氯碱厂购买盐酸溶液(31%),然后气提产生氯化氢气体,再通过浓硫酸或冷冻干燥产生干燥的氯化氢气体即可; 3、工业生产常用浓盐酸,HCl刚瓶成本高,生产也不方便,NaCl操作不方便 4、用氯磺酸滴加到盐酸中,再用浓硫酸干燥。

5、在非氯碱企业,一般用三氯化磷滴加盐酸得方法制备氯化氢,同时副产亚磷酸。全国就有一家获得授权销售氯化氢气体钢瓶,使用氯化氢气体钢瓶确实非常方便,就是价格高了些。 6、最好是用浓盐酸往浓硫酸中滴,生成氯化氢气体参与反应.可以带压操作(2KG左右压力)或用氮气带氯化氢。 氯化氢气体的制备 仪器: 三口烧瓶1000ml 恒压滴液漏斗250ml 抽滤瓶250ml 乳胶管2米 操作: 1.三口烧瓶内先放入氯化钠500克(一袋食盐) 2.中间一口接恒压滴液漏斗,内放入硫酸200ml 3.抽滤瓶内放入浓硫酸100ml,一玻璃管通入液面下1cm处,玻璃管上端接烧瓶内产生出来的氯化氢气体,抽滤瓶边口用乳胶管边一根乳胶管,另一头边玻璃管,通入反应瓶中, 4.通气速度以恒压滴液漏斗的阀门来控制硫酸的滴加量,进而控制氯化氢气体的生成量。

氢气的实验室制法

氢气的实验室制法之一 (1)反应原理 实验室通常用锌和稀硫酸(或盐酸)反应来制取氢气。 实验:在试管里放几粒锌,倒入5mL稀硫酸,用燃着的木条检验生成的气体。取少量反应后的溶液倒入蒸发皿里,加热,使水蒸发至有固体析出,冷却后观察。 将观察到的现象及结果填入表2: 这个反应可表示如下: 如用盐酸与锌反应,可用下式表示: 释疑: ①在实验室中为什么不用镁,铁等金属跟硫酸反应制取氢气? 因为镁与稀硫酸反应速率太快,不易控制,且价格较贵;铁与稀硫酸的反应速度较慢。而锌跟稀硫酸的反应速率适中,且锌的价格也较便宜。 ②为什么不用浓硫酸或硝酸跟锌反应制氢气? 不用浓硫酸或硝酸,原因在于它们具有强氧化性,与锌等金属反应不产生氢气。 (2)氢气制取装置的设计 思考:制取氢气能否用制取氧气的装置? ①对比(从反应物的状态和反应条件两个方面对比)见表3 表3 从表3的对比中得出,制取氢气不能用制取氧气的实验装置。 ②下面是几种实验室制取氢气的简易装置,见(图1,2,3),是比较它们各自的优缺点。 思考: ①图2所示的装置中的长颈漏斗的下端管口,必须伸入液面下,为什么?

回答: ①为了防止氢气从长颈漏斗逸出。 ②制取氢气时,打开橡皮导管上的弹簧夹,酸液从长颈漏斗流下,浸没锌粒,锌粒与稀硫酸发生反应,产生的氢气由试管上部的导管放出。不用时,用弹簧夹夹紧橡皮导管,试管内氢气的压强增大,把稀硫酸压回长颈漏斗中,这时液面下降,锌粒与稀硫酸脱离接触,反应也就自行停止了。 选学: 实验室里制取较多的氢气时,常用启普发生器。 凡是利用块状固体(不溶于水的)跟液体反应,反应时不需加热,且生成的气体难溶于水,都可使用启普发生器进行。启普发生器由球形漏斗(1),容器(2)和导气管(3)三大部分组成。 使用时扭开导气管活塞,酸液由球形漏斗流到容器的底部,再上升到中部跟锌粒接触而发生反应,产生的氢气从导气管放出。不用时关闭导气管上的活塞,容器内氢气压强加大,把酸液压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,反应即自行停止。 (3)氢气的收集方法 思考: ①收集氢气可以用向下排空气取气法,为什么?如欲收集一瓶氢气,通氢气的导管要伸入集气瓶的底部,为什么?如图4所示。 ②收集氢气可以用排水取气法收集,为什么?如图5所示。 ③充满氢气的集气瓶应盖好并把口向下放置,为什么?如图6所示。 回答: ①由于氢气比空气轻,所以可用向下排空气法收集。 将导气管伸入集气瓶底部的原因:可以将集气瓶中的空气尽可能排净。 ②由于氢气难溶于水,所以可用排水法收集。 ③由于氢气比空气轻,装满氢气的集气瓶口向下放置,可以使氢气不易逸出。 (4)置换反应 观察分析以下几个制取氢气的反应表达式,请找出这几个反应的共同点。

氢气的实验室制法 —— 初中化学第一册教案_九年级化学教案

氢气的实验室制法——初中化学第一册教案_九年级化学教 案 初三化学教案: 第三节:氢气的实验室制法 教学目的 1、掌握实验室制取氢气的药品,反应原理,仪器装置,收集方法,验纯,检验及操作注意事项 2、理解置换反应概念及应用。 3、了解原子团的概念,知道SO42-、CO32-、NO3-、OH- 教学重点 1、掌握实验室制取氢气反应原理和操作 2、学会氢气检验和验纯 教学难点 复习提问:1、电解水的化学反应方程式:2、氧气和氢气的检验方法。3、实验室制取氧气的程序。 我们已经掌握了实验室制取氧气的顺序,本节学习氢气的实验室制法也按着这个顺序进行。阅读课本回答下列问题: 一、制取氢气的药品: (实验)镁铁锌都跟稀硫酸反应生成是氢气,但反应的速度不同、镁最快、铁最慢、只有锌反就应适中: 化学反应方程式: Mg+H2SO4 ===MgSO4 +H2 ↑ Fe+H2SO4 ===FeSO4 +H2 ↑ Zn+H2SO4 ===ZnSO4 +H2 ↑ 强调反应的速度和制取氢气的药品: 以上三个化学反应方程式是属于哪种化合反应类型。这也是我们今天又要学习的另一种化学反应类型。 原子团:SO42-、CO32-、NO3-、OH- 原子团在许多化学反应里当作一个整体。 置换反应:定义: 注意:反应的特征:反应前后都有单质存在。 二、反应原理 Zn+H2SO4 ===ZnSO4 +H2 ↑ 三、仪器装置 见课本:适用于反应物为固体与液体,且不需要加热(与氧气相比) 四、收集方法:根据氢气的物理性质 排水法和向下排空气法收集 五、检验及操作: 点燃:发出淡蓝色火焰 六、验纯:

[1] [2] [3] [4] [5] 下一页 教案示例:碳酸钙 教学目标 1.使学生了解碳酸钙在自然界的存在及用途,碳酸盐的鉴别法。 2.掌握酸式碳酸盐与正盐间的转化关系。 教学重点 碳酸盐(碳酸根)的鉴定法。 教学难点 不溶的碳酸钙与可溶的碳酸氢钙的相互转变。 课的类型:综合课 教学过程 1.复习提问 写出下列物质之间相互转化的各步反应的化学方程式,并注明必要的反应条件。 注:*不要求。 ①C+O2(充足) CO2 *②2Mg+CO2 2MgO+C(老师写) ③2CO+O2 2CO2 ④CO2+C 2CO ⑤CO2+H2O H2CO3 ⑥H2CO3 CO2↑+H2O ⑦CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O ⑧CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O或CaCO3 CaO+CO2↑ 2.引入新课(教师说明小测验正确答案后)教师总结出CO2与CaCO3之间的互变关系: (1)和盐酸反应生成二氧化碳的,不仅限于大理石、石灰石,也不限于CaCO3。凡是碳酸盐(金属原子与碳酸根的化合物),像碳酸钠(Na2CO3)碳酸钾(K2CO3)碳酸镁(MgCO3)等。都能与盐酸反应生成二氧化碳。 跟盐酸反应产生二氧化碳气是鉴定碳酸根的最简便的方法。地质工作者背包中经常装着一小瓶盐酸,就是用来作石灰岩的初步鉴定的。 (2)酸式碳酸盐 〔提问〕云水洞的石笋、石柱是怎样形成的?教师总结:这些大自然的奇迹和水壶里水垢的形成过程(反应)相似,都是溶解在水里的碳酸氢钙〔Ca(HCO3)2〕经过酷暑或煮沸(加热)生成不溶性碳酸钙的缘故。 结合这一组反应让学生解释以下现象,教师及时评定。纠正错误。 ①在澄清石灰水中通入二氧化碳后变浑浊。 ②继续通二氧化碳,又变澄清。 ③将已经变澄清的溶液加热,溶液又变浑浊。 传看标本: 出示几种常见的碳酸盐的标本盒,让学生传阅,然后教师总结并写出板书:

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