1.  氢气的实验室制法
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在人类生活的环境中几乎不存在氢气，氢气通常是用含氢化合物经过化学反应制得的。下面我们来学习氢气的实验室制法。

在学习氢气的实验室制法时，需要知道：①用什么药品、在什么条件下、通过什么反应来制取；②制取装置和操作步骤以及注意事项；③如何检验所制得的气体。

实验室制取氢气的反应

【观察与思考】

实验室里，通常用稀硫酸（H2SO4）或盐酸（HCl）等酸的溶液，分别与锌、铁等金属反应来制取氢气。

我们按图 5－9 所示方法与步骤进行实验。从 a 到 b 的操作中，观察稀硫酸与锌反应产生气体的现象。由 c 所示操作，观察当燃着的木条接近产生气体的试管口时，听到发出尖锐爆鸣声或轻微“噗”声，同时气体发火燃烧的现象，这种气体就是氢气。待反应停止后，倒出试管中的少量溶液，按 d 操作蒸发水分，冷却后，观察蒸发皿中留下白色固体的现象，这种物质是反应的另一产物——硫酸锌（ZnSO4）。

上述反应可以表示如下：

Zn+H2SO4（稀）====ZnSO4+H2↑

如果用铁代替锌，反应又可以表示为：

Fe+H2SO4（稀）====FeSO4+H2↑

如果用盐酸代替稀硫酸来作上述实验，结果同锌跟稀硫酸的反应类似， 除生成氢气外，同时生成另一种物质——氯化锌或氯化亚铁，只是铁或锌与同一酸反应，铁的反应进行得稍慢。反应的化学方程式分别是：

Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl====FeCl2+H2↑

制取氢气的发生装置

与制取氧气不同，实验室制取氢气是用块状固体（金属）和液体（稀硫酸或盐酸），在不需要加热的条件下平稳地进行反应的。据此，可以设计出多种实验室制取氢气的发生装置，比较简单的有以下几种（见图 5－10）。

【问题讨论】

1. 图 5－10a、b、c、d 四种氢气发生装置有哪些不同之处？

图 5－10 实验室制取氢气的发生装置①

1. 上述四种氢气发生装置的实验情况有什么不同之处？ 将 2

   讨论的结果填入下表：

① 装置 d 的使用方法：将反应管的下肢旋转向上，锌粒就和稀 H2SO4 接触，即可发生反应。

【选学】启普发生器

实验室里制取较多的氢气常用启普发生器（图 5－11）。它由球形漏斗

1. 、容器（2）和导气管（3）三部分组成。最初使用时，将仪器横放，把锌粒由容器（2）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硫酸。使用时，扭开导气管活塞，酸液由球形漏斗流到容器（2）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（3）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。

收集氢气的装置

【观察与思考】

用排水法（图 5－12a）和向下排空气法（图 5－12b）收集由氢气发生器中导出的氢气。用玻璃片盖住盛氢气的集气瓶，瓶口向下倒放在桌面上（如图 5－12c），观察氢气的颜色和气味。

【问题讨论】

实验室里收集氢气与氧气的方法有什么相同之处和不同之处？从氢气的制取实验中你能知道氢气的哪些物理性质？

【家庭小实验】

选用墨水瓶、塑料小瓶、圆珠笔芯等，制作一套制取氢气的装置，参加班级的展览、讨论。并在老师的指导下进行实验。