实验报告常见气体的制备及性质

1、实验报告 常见气体的制备及性质氢气、氯气姓名：李彩琳学号：2指导老师：孙根班实验日期：2013-04-09交报告日期：2013-06-12氢气的制备及性质一、 实验目的1. 使学生熟悉启普发生器的原理和构造，掌握其使用方法。2. 掌握演示氢气性质实验的安全操作技能3. 初步掌握运用氢气还原氧化铜实验，讲解氧化还原反应概念的教学技能二、 实验用品仪器和装置：启普发生器、试管、酒精灯、蒸发皿、干燥管、烧杯、集气瓶、玻璃片、水槽、旧易拉罐、玻璃棒试剂和材料：锌粒、盐酸（1:1）、凡士林、洗衣粉、甘油、碱石灰、氧化铜、蜡烛、洗涤剂三、 实验过程1.启普发生器的安装练习a.安装（擦干净，抹凡士林）b.检

2、查气密性（液封法）c.排酸（右手握球体，半球体下口朝上，拔塞子）d加锌（小于1/3，导管口加，加玻璃球防漏）e.加酸（打开导管活塞，从漏斗口加，刚好浸没锌粒）f.中途添锌（酸液压到漏斗，塞住漏斗口，拔出导管塞，加锌）g.中途添酸（先排除稀酸，再从漏斗口加浓酸） 2.氢气验纯打开导气管活塞，向下排空气法收集一试管氢气，移近火焰，听是否有爆鸣声（注意：氢气随用随制，及时关闭导气管活塞，防止氢气散到室内）3.氢气吹肥皂泡蒸发皿装上洗涤灵，将导氢气的软胶管蘸上洗涤灵，管口朝上吹泡。泡泡飞落，用木条点燃。（注意：a.盐酸制氢气 碱石灰干燥除去水蒸气和酸雾。b.控制气流速度，导氢气的管口不宜太细，否则泡泡

3、太小c.引火木条置于吹泡导管上方，不能在起普发生器附近）4. 爆鸣气方法一：氢气通入蒸发皿的洗涤灵中，堆满气泡，点燃，发生爆鸣。方法二:易拉罐（底部打一小孔），先用胶带封住，收集满氢气后，撕开胶带点燃，发生爆鸣。5. 氢气燃烧生成水启普发生器接一尖嘴导管，点燃，观察颜色，罩上冷的烧杯，观察。6. 氢气还原氧化铜方法一：如图，通入已验纯的氢气，赶走试管中的空气，再加热。观察现象。 （注意：a.加热前预热，试管一定要倾斜b.先通氢气防止与空气混合发生爆炸c.反应完后继续通氢气防止还原后的铜被余热又氧化）方法二：取铜丝，用砂纸磨光表面后，在玻璃棒上绕城螺旋状，再放在酒精灯的外焰上加热，使表面生成黑色

4、的氧化铜，将此表面氧化的铜丝放入试管内，用氢气还原后，可观察到其表面的氧化铜又变成光亮的铜。四、 实验记录与结论分析1. 氢气验纯：听到轻轻的噗噗声，氢气比较纯2. 氢气吹肥皂泡：导管末端有气泡逸出3. 爆鸣气：氢气泡点燃后发生爆炸4. 氢气燃烧生成水：氢气燃烧为淡蓝色火焰，有水珠生成5. 氢气还原氧化铜：黑色固体变红，试管壁上有水珠生成分析：利用启普发生器制氢气可有效控制反应速率，是很好的固液反应器，本实验操作要注意安全，氢气的验纯，爆鸣气等操作要小心。氯气制备及其性质一、实验目的掌握实验室制取、收集氯气的操作方法和氯气性质实验，尤其要学生学会无污染操作。二、实验原理实验制取氯气方法：用高锰

5、酸钾和浓盐酸作用制氯气2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O 三、实验用品及装置仪器和装置蒸馏烧瓶（250mL）、分液漏斗、铁架台、铁圈、石棉网、导管、硬纸盖、磨口集气瓶、毛玻璃片、试管、燃烧匙、镊子、坩埚钳、燃氢的尖嘴导管、启普发生器、酒精灯、火柴、水槽试剂和材料高锰酸钾、浓盐酸、碱液、金属钠、细铜丝、细铁丝、镁条、锌粒、工业盐酸、石蕊试纸、硝酸银溶液、饱和食盐水四、氯气的制备1.对装置的认识2.绿色化的改进21实验装置图带开关的输液袋广口瓶注射器带有夹子的排水导管排气的导管平底试管（经处理的注射器）广口瓶2.2实验步骤1.检查装置气密

6、性。按图所示组装好装置，关闭处的夹子和处的夹子，向外拉注射器，若不能拉动，说明装置气密性好。2在广口瓶中装满饱和的氯化钠溶液，向中加入约0.5克高锰酸钾，在输液袋中加含FeSO4的30mL浓盐酸，并将橡皮塞塞在广口瓶上。4.用20mL注射器吸取约15mL氢氧化钠饱和溶液；然后将注射器插在橡皮塞上。5.打开处的夹子和处的夹子，向中加含FeSO4的30mL浓盐酸，此时浓盐酸与高锰酸钾立即反应，并很快可以看到有黄绿色的气体产生。产生的氯气通过排饱和氯化钠溶液，充满广口瓶。6.收集满氯气关闭处的夹子，在处换上其他集气瓶再打开处的夹子进行收集。7最后用注射器向广口瓶中注入氢氧化钠溶液，以吸收尾气。2.3

7、改进后优点1、由半封闭装置改进为全封闭装置，完全消除了氯气对环境的污染。2、所用的仪器简单易得，装置连接容易，操作方便。3、便于控制氮气的产生和停止，现象明显，成功率高，安全可靠。4、设计精巧，能激发学生学习兴趣，培养了学生的创新思维。5、本装置还适用于氯化氢、硫化氢、二氧化硫等气体的制备。二、氯气的性质实验的绿色化改进Cl2水或碱1、氯气和水、碱的实验§1.1对氯气与水、碱反应的常用装置认识该装置存在以下缺陷：（1） 氯气在水或碱中的反应程度较小，通入氯气的速度不好控制；（2） 反应后溶液中仍有剩余氯气，撤出装置时氯气会泄露。§1.2氯气与水、碱反应装置的绿色化为了防止C

8、l2和水、碱反应时气体外逸，对环境造成污染，我们对实验进行了如下改进：I、实验仪器医用注射器（50ml）、矿泉水瓶(550ml)、橡皮塞。II、操作步骤收集一矿泉水瓶Cl2，用橡皮塞塞紧。用注射器吸取50ml左右的水从橡皮塞处注入瓶中，振荡瓶子。用注射器吸取少量紫色石蕊溶液从橡皮塞处注入该瓶中。最后用注射器吸取10ml左右的NaOH溶液也从橡皮塞处注入该瓶中，振荡瓶子。III、实验现象用注射器吸取50ml左右的水注入瓶中，振荡瓶子时，瓶子迅速变瘪，且所得溶液为黄绿色。用注射器吸取少量紫色石蕊溶液注入瓶中，先变红，振荡后褪色。用注射器吸取10ml左右的NaOH溶液注入瓶中，振荡瓶子时，瓶子完全变

9、瘪，黄绿色褪去变成无色溶液。IV、结论由现象1可知Cl2为黄绿色。Cl2能溶于水，且新制的氯水中含有Cl2。由现象2可知Cl2不但能溶于水，而且和水反应生成了H+和漂白性的HClO分子。由现象3可知Cl2和碱反应。V、优点安全可靠，无污染。取材方便，做到了废物利用，节省了资金。装置简单，操作方便，现象明显，易激发学生的兴趣。本实验不仅可以验证Cl2与水、碱的反应，也能确定氯水的成分和物理性质，一举多得，节约了原料。VI、注意事项：收集时要使Cl2浓度大些。Cl2H2盖玻片2、氢气在氯气中燃烧§2.1对氢气在氯气中燃烧的常用装置认识装置如下图：2 海绵Zn1 稀硫酸图2氢气在氯气中燃烧

10、该装置的缺陷：揭开盖玻片的瞬间氯气会泄露出来，底部的氯气和氢气不能完全反应。空气中的氧气会参与反应，存在安全隐患。§2.2氢气在氯气中燃烧的绿色化改进I、实验用品及装置图盛满Cl2的单球干燥管、30mL广口瓶、带有多用滴管和直角玻璃导管的橡皮塞、带有橡皮塞的尖嘴玻璃导管、玻璃水槽(高50mm、90mm)、试管(10×75mm)、海绵Zn、稀H2SO4、NaOH溶液、水。II、实验步骤(1)把多用滴管内的稀H2SO4注入盛有海绵Zn的广口瓶中，检验H2的纯度。(2)点燃H2后，插入盛满Cl2的干燥管中，使干燥管竖直向上，观察到H2在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰，H2在Cl2中

11、燃烧生成HCl气体，从干燥管溢出后，与空气中的水蒸气结合，形成白雾。(3)向干燥管中注入NaOH溶液，振荡。NaOH与HCl、剩余的少量Cl2反应，生成无害的NaCl、NaClO和H2O。3、铜在氯气中燃烧§3.1对铜在氯气中燃烧的常用装置的认识该装置的缺陷：揭开玻璃片的瞬间氯气会泄露出来，底部的氯气和铜不能完全反应。生存的烟太多，严重带出大量的氯气。燃烧管图3蒸馏水螺旋状的铜丝§3.2铜在氯气中燃烧的绿色化I、实验用品及实验装置(图3) 盛满Cl2的燃烧管、一个带有多用滴管的橡皮塞、螺旋状Cu丝、酒精灯、蒸馏水。II、实验步骤 (1)把附在橡皮塞上的螺旋状Cu丝加热至红热，迅速插入盛满Cl2的燃烧管中，会观察到Cu丝燃烧，生成棕色的烟。 (2)将多用滴管内的蒸馏水注入干燥管中，振荡，使棕色的烟CuCl2小颗粒溶于水中后溶