向下排空气法收集氢气

实验目的

了解氢气的收集方法与其密度的关系，掌握向下排空气法收集氢气的操作。

实验原理

锌与稀硫酸反应制取氢气：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑。氢气的密度比空气小，收集时应使空气从集气瓶下方排出，因此采用向下排空气法，集气瓶口向下，导管伸到瓶底。

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
• 集气瓶（口向下）
• 玻璃片
• 试管

实验步骤

1. 连接装置，检查气密性。
2. 在锥形瓶中放入锌粒，从长颈漏斗加入稀硫酸。
3. 将导管伸到倒置集气瓶的底部。
4. 待反应一会儿、排出装置内空气后再收集。
5. 收集满后，用玻璃片盖住瓶口，集气瓶口向下放置。
6. 用小试管收集少量氢气，靠近火焰验纯。

实验现象与结论

锌粒表面产生大量气泡，氢气从导管进入倒置的集气瓶，把空气从瓶口排出。收集到的氢气验纯时，若只听到轻微的“噗”声，说明较纯。这个实验说明氢气密度比空气小。

注意事项

• 点燃氢气前一定要验纯。
• 操作现场不能有明火。
• 收集后集气瓶口要向下放置。
• 稀硫酸有腐蚀性，要小心使用。

常见问题

为什么向下排空气法收集氢气时导管要伸到瓶底？

氢气比空气轻，会向上聚集，导管伸到瓶底才能把空气从下方充分排出。

收集好的氢气集气瓶为什么要口向下放？

氢气密度比空气小，口向下放置可以减少氢气逸出。