氢气的实验室制法完美版

实验室制取氢气
制取氢气的简易方法
①反应原理（利用金属活动性比氢强的金属单质与酸反应，置换出氢元素）
注意：
1、钾、钙、钠等金属与稀酸反应时，会优先置换出水中的氢并生成相应的碱，且反应过于剧烈
2、选取的金属应与酸反应速率适中，产生气泡均匀
3、不能使用硝酸或浓硫酸，因为这两种酸具有强氧化性，反应将会生成NO2或SO2
Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑；Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
②收集
1.排水集气法（用于收集难溶于水的气体）
优点：可以收集到较纯净的气体缺点：收集到的气体较湿润
2.向下排空气法（用于收集密度比空气小，不与空气中成分反应的气体），
优点：过程简洁缺点：收集到的气体不纯
③电解水实验
电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中，然后接上电源，使电流通过液体。

化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极)，阴离子移到带正电的电极(阳极)，化合物分为二极。

用锌与稀硫酸反应：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
注意：这里最好不用盐酸是因为该反应放热，盐酸会挥发出氯化氢气体，使制得的气体含有氯化氢杂质。

用铝和氢氧化钠溶液反应制取：
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。

最新工科无机化学下期末复习资料完美版第十章氢、碱金属和碱土金属一、1、氢气的制备：实验室：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑军事上：CaH2 +2H2O → Ca（OH）2 + 2H2↑2、氢化物氢化物共分为离子型、共价型、过渡型离子型氢化物是极强的还原剂：TiCl4＋4NaH Ti＋4NaCl＋2H2↑LiH能在乙醚中同B3＋Al3＋Ga3＋等的无水氯化物结合成复合氢化物，如氢化铝锂的生成。

4LiH + AlCl3 乙醚Li[AlH4] + 3LiCl氢化铝锂遇水发生猛烈反应Li[AlH4]＋4H2O=LiOH↓＋Al(OH)3↓＋4H2↑二、碱金属与碱土金属（铍、镁除外）元素溶于液氨，生成溶剂合电子和阳离子成具有导电性的深蓝色溶液。

碱金属M(S) + (x+y)NH3 M+(NH3)x + e-(NH3)y碱土金属M(S) + (x+2y)NH3 M2+(NH3)x + 2e-(NH3) 2KNO3＋10K=6K20＋N2↑碱土金属氧化物也可以由他们的碳酸盐或硝酸盐加热分解得到。

CaCO3CaO＋CO2↑2Sr(NO3)22SrO＋4NO2＋O2↑过氧化物与超氧化物过氧化物是含有过氧基（—O—O—）的化合物，可看作是H2O2的衍生物。

除铍外，所有碱金属和碱土金属都能形成离子型过氧化物。

2Na＋O2Na2O2除锂、铍、镁外，碱金属和碱土金属都能形成超氧化物。

K＋O2=KO2臭氧化物在低温下通过O3与粉末状无水碱金属（除Li外）氢氧化物反应，并用液氨提取，即可得到红色的MO3固体：3MOH(S)＋2O3(g)=2MO3(s)＋MOH·H2O(s)＋1/2O2(g)三、氢氧化物碱金属和碱土金属的氧化物（除BeO、MgO外）与水作用，即可得到相应的氢氧化物，并伴随着释放出大量的热：M2O＋H2O=2MOHMO+H2O=M(OH)2碱金属和碱土金属的氢氧化物的碱性碱金属和碱土金属氢氧化物[除Be（OH）2外]均成碱性，同族元素氢氧化物碱性均随金属金属元素原子序数的增加而增强。

氢气实验室制法概述氢气是化学元素中最轻的气体，具有无色、无味、无毒的特点。

它在实验室中常被用于多种化学实验和反应中，例如气体收集、氧化还原反应等。

本文将介绍几种常见的氢气实验室制法。

制法一：盐酸与锌反应制氢气材料•25% 盐酸溶液•锌粉步骤1.在实验室通风橱中进行操作，戴上安全眼镜和手套。

2.取适量的25% 盐酸溶液倒入集气瓶中。

3.加入适量的锌粉，注意不要加入过多。

4.立即用橡皮塞封住集气瓶口。

5.摇晃集气瓶，使锌粉充分与盐酸反应产生气体。

6.将氢气通过输气管导入气体收集装置中。

注意事项•盐酸为强酸，操作时需注意安全，避免溅入眼睛或皮肤。

•氢气是易燃易爆的气体，操作时需遵守安全规范。

制法二：水和活性金属反应制氢气材料•水•活性金属（钠或锂）步骤1.在实验室通风橱中进行操作，戴上安全眼镜和手套。

2.取适量的水倒入集气瓶中。

3.将一小块活性金属（钠或锂）小心地放入集气瓶中。

4.立即用橡皮塞封住集气瓶口。

5.摇晃集气瓶，使活性金属与水反应产生气体。

6.将氢气通过输气管导入气体收集装置中。

注意事项•水和活性金属反应会产生剧烈的放热现象，操作时需小心避免烫伤。

•水和钠反应会产生氢气和氢氧化钠，氢氧化钠是一种强碱，需小心处理。

制法三：酸性电解水制氢气材料•蒸馏水•高纯度铜板•硫酸•水槽步骤1.在实验室通风橱中进行操作，戴上安全眼镜和手套。

2.将蒸馏水注入水槽中，保持水面高度适中。

3.在水中插入两块高纯度铜板，使其平行但不接触。

4.加入适量的硫酸，注意不要溅到人体。

5.连接电极线到铜板上，并接到直流电源。

6.打开电源，开始电解水。

7.氢气会在负极（铜板）上产生，通过输气管导入气体收集装置中。

注意事项•电解水过程产生氢气和氧气，氧气是易燃物质，请远离明火。

•操作时需注意电源的安全，避免触电。

结论通过盐酸与锌、水和活性金属、酸性电解水三种方法，我们可以在实验室中制备氢气。

这些方法都需要在适当的通风橱和安全装备下进行，以确保操作的安全性。

实验室制取氢气实验步骤引言:氢气是一种常见的化学物质，它具有很多重要的应用，例如作为能源储存和燃料等。

在实验室中，我们可以通过一系列步骤来制取氢气。

本文将详细介绍实验室制取氢气的步骤。

一、准备实验器材和试剂1. 准备一个用于制取氢气的装置，包括反应瓶、漏斗、水槽、气球等。

2. 准备所需的试剂，其中最常用的是稀盐酸和锌粉。

二、装置搭建和准备1. 将反应瓶放置在水槽内，保证瓶口完全浸入水中。

2. 在反应瓶中加入适量的稀盐酸。

3. 在漏斗中加入适量的锌粉。

三、氢气的制取1. 将漏斗的长颈漏斗塞入反应瓶中，保证漏斗的短颈露出瓶口。

2. 缓慢将漏斗中的锌粉倒入反应瓶中，同时观察反应瓶内的反应情况。

3. 观察到氢气气泡从反应瓶底部逸出时，将瓶口完全覆盖住，使气泡进入气球内。

四、氢气的收集和储存1. 在氢气生成的同时，观察气球内的气体体积变化，当气球充满气体时，及时将气球封口，防止氢气外泄。

2. 将封好的气球放置在安全的地方，储存氢气供以后使用。

五、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全，避免接触稀盐酸和锌粉等化学物品。

2. 反应瓶的瓶口要完全浸入水中，防止氢气外泄。

3. 实验结束后要及时关闭试剂瓶和氢气收集装置，防止氢气外泄造成危险。

六、实验结果和讨论通过以上步骤，我们成功制取了氢气。

实验过程中，稀盐酸与锌粉发生反应产生氢气，氢气通过气泡进入气球中进行收集和储存。

制取氢气的实验可以直观地展示化学反应的过程，并且可以得到一定量的氢气供以后的实验使用。

结论:实验室制取氢气是一个简单但重要的实验。

通过适当的实验装置和试剂，在合适的条件下，我们可以成功制取氢气并进行收集和储存。

这个实验不仅可以帮助我们更好地理解化学反应，还可以为后续实验提供所需的氢气。

同时，在进行实验过程中要注意安全，避免接触有害化学物品和防止氢气外泄造成危险。

氢气的实验室制法和工业制法
氢气的实验室制法:
1. 金属与酸的反应法: 将锌粉或铁末与稀硫酸或稀盐酸反应，
产生氢气的同时生成相应的金属盐。

例如，2M HCl + Zn -> ZnCl2 + H2↑。

2. 金属与水的反应法: 钠、钾等活泼金属与水反应可以生成氢气，如2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2↑。

3. 碱金属铝与水反应法: 碱金属铝与水反应可以生成氢气和相
应的碱。

例如，2Al + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2↑。

氢气的工业制法:
1. 蒸汽重整法: 在高温下使甲烷与水蒸汽发生重整反应，产生
一氧化碳和氢气。

反应方程式为：CH4 + H2O -> CO + 3H2↑。

2. 煤气化法: 将煤等含碳物质在高温下气化，生成气体混合物，然后通过合适的处理步骤将其中的一氧化碳与二氧化碳等成分去除，最终得到纯净的氢气。

3. 电解水法: 在电解槽中，通过通电使水发生电解反应，水分
解成氢气和氧气。

反应方程式为：2H2O -> 2H2↑ + O2↑。

需要注意的是，在工业制备氢气的过程中，有时还会采用氨的水热解或者甲醇的蒸汽重整等其他方法。

氢气是一种非常重要的气体，广泛应用于各个领域，如燃料、能源、化学、航空等。

氢气是可再生的、无毒的、可燃的、高能量密度的气体。

氢气制备的实验室方法有许多种，本文将介绍三种主要的制备氢气的方法。

一、酸和金属反应制备氢气即利用金属和酸进行反应制备氢气。

用稀硫酸和锌作为例子来进行实验。

实验材料有稀硫酸、锌片、塞子、试管、钳子、酒精灯。

实验步骤如下：1.将一小块锌片放入干净的试管中。

2.倒入适量稀硫酸，使锌片完全浸入到酸液中。

3.立刻将试管口用塞子堵住。

4.注意观察，听到气体放出的声音，看到锌片溶解完后，可以看到在试管口处有气泡产生。

5.将试管口倒至水中，收集氢气。

二、碱金属齐和水反应制备氢气将碱金属和水混合，会产生水与碱金属的化学反应，还会产生氧气和氢气。

利用钠和水为例来讲解。

实验材料有钠、水、试管、密闭瓶、夹子、火柴等。

具体步骤如下：1.将一块钠点燃，放在一个干净的试管中。

2.将试管慢慢倾斜，使火焰达到钠片中心，钠片将自己燃烧起来，产生强烈的反应。

3.迅速将试管中的钠（1-2g左右）加入到装满水的熟透密闭瓶中，弃掉没反应的小块儿钠片。

4.紧闭瓶口，瓶子应该倒置，直到瓶内水与气体的分离。

5.将瓶口用火蜡封住。

6.投入几块冰块，观察瓶内是否有缩水现象三、碳酸钠和酸反应制备氢气将碳酸钠和酸混合产生化学反应，会产生二氧化碳、水和氢气。

利用碳酸钠和醋酸为例来制备氢气。

实验材料有：碳酸钠、醋酸、硫酸、三角瓶、塞子、试管、导管、储气瓶等。

实验步骤如下：1.取一叉装瓶，将硫酸倒入左口的瓶中设为反应瓶，硫酸比碳酸钠的重量大可减小水的数量加强碱的中和反应, 向瓶内通入导管门，门另一端插于盛碳酸钠的试管中。

三角瓶成过渡处。

2.用锥形瓶盖堵好盛放碳酸锌试管的瓶口，并防止有水汽进入导管。

注：由于反应不均，验量最好做2-3组，用不同的烧碳酸钠量并采用不同的比例及不同的试液浓度，以确定最佳配比。

3.将瓶口用塑料布、瓶塞和另一个试管一起封口。

制取氢气的6种方法
氢气制取的六种方法，具体如下：
1.水电解制氢
水电解制氢技术可靠，操作简单，维护方便，无污染，制氢纯度高。

随着水电工业和水电解制氢工艺设备的大力发展，如新隔膜、新电极的不断推出，单位体积的产气量将大大提高，其适用范围将大大提高。

特别是高温固定聚合物水电解工艺的开发应用，可能使制氢总效率达到提高更多。

2.热化学分解水制氢
采用热化学法在闭合循环中产生氢气，使水在一定的化学反应过程中在热的作用下分解。

热化学分解水在复杂的系统和多个中间反应中至少完成两个阶段。

3.光催化制氢
在光的作用下，当光催化剂存在时，水可以分解成氢和氧，所选光催化剂应在相当宽的光谱区域具有吸收光和光合再生的能力。

4.矿物燃料转化制氢
由各种矿物燃料、天然气、石油及其产品、煤制氢制成的过程非常相似。

基本过程为：碳氢化合物蒸汽转化——包括天然气、轻油等蒸汽转化；部分氧化法-原油、重油等液体的部分氧化；煤炭的转化。

5.氨分解制氢
在一定温度下，通过催化剂的氨气被分解为氮氢混合75%氢，25%氮，合成氨催化剂一般可用于催化剂。

分解后的高温混合气体通过冷却器、分离器和干燥器，每公斤液氨可生产混合气。

6.甲醇分解制氢
甲醇分解制氢装置是利用甲醇和水在催化剂上分解制氢的一种方法。

与其他制氢方法相比，具有投资成本低、运行成本低、反应条件温和等优点。

可用于化工、医药、轻工、建材、冶金等工业部门。

其缺点是甲醇价格不稳定。

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。

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 + AC3、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。