实验室排水法制取氢气

实验目的

学会用锌粒和稀硫酸制取氢气，掌握排水法收集气体的操作和氢气验纯的方法。

实验原理

锌是比较活泼的金属，能与稀硫酸发生置换反应，生成硫酸锌和氢气：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑。氢气难溶于水，因此可以用排水法收集。氢气具有可燃性，与空气混合点燃可能发生爆炸，所以点燃前必须验纯。

实验器材

• 锌粒
• 稀硫酸
• 锥形瓶（或大试管）
• 带导管的双孔橡皮塞
• 长颈漏斗（或分液漏斗）
• 水槽
• 集气瓶
• 玻璃片
• 试管

实验步骤

1. 按图连接装置，检查装置的气密性。
2. 在锥形瓶中放入几粒锌粒，塞紧橡皮塞。
3. 把集气瓶装满水，用玻璃片盖好，倒立在水槽中。
4. 从漏斗加入稀硫酸，使长颈漏斗下端浸入液面以下。
5. 待气泡连续均匀冒出时，把导管伸入集气瓶口收集。
6. 集气瓶集满后，在水下盖好玻璃片，取出并倒放在桌上。
7. 用试管收集一试管氢气，靠近火焰验纯。

实验现象与结论

锌粒表面有大量气泡产生，气体进入集气瓶，把瓶中的水排出。收集到的氢气点燃时，若发出尖锐爆鸣声，说明不纯；若只发出轻微的“噗”声，说明较纯。实验说明氢气难溶于水，可用排水法收集。

注意事项

• 点燃氢气前必须先验纯。
• 实验现场严禁明火。
• 长颈漏斗下端要伸入液面以下，防止气体逸出。
• 稀硫酸有腐蚀性，避免沾到皮肤和衣物。

常见问题

为什么氢气可以用排水法收集？

因为氢气难溶于水，也不与水反应，可以用排水法收集，而且收集到的气体比较纯净。

点燃氢气前为什么要验纯？

氢气与空气混合达到一定比例时，点燃会发生爆炸，所以点燃前要先检验氢气的纯度。