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實(shí)驗(yàn)報告 常見氣體的制備及性質(zhì)氫氣、氯氣姓名：李彩琳學(xué)號：201011151934指導(dǎo)老師：孫根班實(shí)驗(yàn)日期：2013-04-09交報告日期：2013-06-12氫氣的制備及性質(zhì)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 使學(xué)生熟悉啟普發(fā)生器的原理和構(gòu)造，掌握其使用方法。2. 掌握演示氫氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的安全操作技能3. 初步掌握運(yùn)用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)，講解氧化還原反應(yīng)概念的教學(xué)技能二、 實(shí)驗(yàn)用品儀器和裝置：啟普發(fā)生器、試管、酒精燈、蒸發(fā)皿、干燥管、燒杯、集氣瓶、玻璃片、水槽、舊易拉罐、玻璃棒試劑和材料：鋅粒、鹽酸（1:1）、凡士林、洗衣粉、甘油、堿石灰、氧化銅、蠟燭、洗滌劑三、 實(shí)驗(yàn)過程1.啟普發(fā)生器的安裝練習(xí)a.安裝（擦干凈，抹凡士林）b.檢查氣密性（液封法）c.排酸（右手握球體，半球體下口朝上，拔塞子）d加鋅（小于1/3，導(dǎo)管口加，加玻璃球防漏）e.加酸（打開導(dǎo)管活塞，從漏斗口加，剛好浸沒鋅粒）f.中途添鋅（酸液壓到漏斗，塞住漏斗口，拔出導(dǎo)管塞，加鋅）g.中途添酸（先排除稀酸，再從漏斗口加濃酸） 2.氫氣驗(yàn)純打開導(dǎo)氣管活塞，向下排空氣法收集一試管氫氣，移近火焰，聽是否有爆鳴聲（注意：氫氣隨用隨制，及時關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞，防止氫氣散到室內(nèi)）3.氫氣吹肥皂泡蒸發(fā)皿裝上洗滌靈，將導(dǎo)氫氣的軟膠管蘸上洗滌靈，管口朝上吹泡。泡泡飛落，用木條點(diǎn)燃。（注意：a.鹽酸制氫氣 堿石灰干燥除去水蒸氣和酸霧。b.控制氣流速度，導(dǎo)氫氣的管口不宜太細(xì)，否則泡泡太小c.引火木條置于吹泡導(dǎo)管上方，不能在起普發(fā)生器附近）4. 爆鳴氣方法一：氫氣通入蒸發(fā)皿的洗滌靈中，堆滿氣泡，點(diǎn)燃，發(fā)生爆鳴。方法二:易拉罐（底部打一小孔），先用膠帶封住，收集滿氫氣后，撕開膠帶點(diǎn)燃，發(fā)生爆鳴。5. 氫氣燃燒生成水啟普發(fā)生器接一尖嘴導(dǎo)管，點(diǎn)燃，觀察顏色，罩上冷的燒杯，觀察。6. 氫氣還原氧化銅方法一：如圖，通入已驗(yàn)純的氫氣，趕走試管中的空氣，再加熱。觀察現(xiàn)象。 （注意：a.加熱前預(yù)熱，試管一定要傾斜b.先通氫氣防止與空氣混合發(fā)生爆炸c.反應(yīng)完后繼續(xù)通氫氣防止還原后的銅被余熱又氧化）方法二：取銅絲，用砂紙磨光表面后，在玻璃棒上繞城螺旋狀，再放在酒精燈的外焰上加熱，使表面生成黑色的氧化銅，將此表面氧化的銅絲放入試管內(nèi)，用氫氣還原后，可觀察到其表面的氧化銅又變成光亮的銅。四、 實(shí)驗(yàn)記錄與結(jié)論分析1. 氫氣驗(yàn)純：聽到輕輕的噗噗聲，氫氣比較純2. 氫氣吹肥皂泡：導(dǎo)管末端有氣泡逸出3. 爆鳴氣：氫氣泡點(diǎn)燃后發(fā)生爆炸4. 氫氣燃燒生成水：氫氣燃燒為淡藍(lán)色火焰，有水珠生成5. 氫氣還原氧化銅：黑色固體變紅，試管壁上有水珠生成分析：利用啟普發(fā)生器制氫氣可有效控制反應(yīng)速率，是很好的固液反應(yīng)器，本實(shí)驗(yàn)操作要注意安全，氫氣的驗(yàn)純，爆鳴氣等操作要小心。氯氣制備及其性質(zhì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諏?shí)驗(yàn)室制取、收集氯氣的操作方法和氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，尤其要學(xué)生學(xué)會無污染操作。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)制取氯氣方法：用高錳酸鉀和濃鹽酸作用制氯氣2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O 三、實(shí)驗(yàn)用品及裝置儀器和裝置蒸餾燒瓶（250mL）、分液漏斗、鐵架臺、鐵圈、石棉網(wǎng)、導(dǎo)管、硬紙蓋、磨口集氣瓶、毛玻璃片、試管、燃燒匙、鑷子、坩堝鉗、燃?xì)涞募庾鞂?dǎo)管、啟普發(fā)生器、酒精燈、火柴、水槽試劑和材料高錳酸鉀、濃鹽酸、堿液、金屬鈉、細(xì)銅絲、細(xì)鐵絲、鎂條、鋅粒、工業(yè)鹽酸、石蕊試紙、硝酸銀溶液、飽和食鹽水四、氯氣的制備1.對裝置的認(rèn)識2.綠色化的改進(jìn)21實(shí)驗(yàn)裝置圖帶開關(guān)的輸液袋廣口瓶注射器帶有夾子的排水導(dǎo)管排氣的導(dǎo)管平底試管（經(jīng)處理的注射器）廣口瓶2.2實(shí)驗(yàn)步驟1.檢查裝置氣密性。按圖所示組裝好裝置，關(guān)閉處的夾子和處的夾子，向外拉注射器，若不能拉動，說明裝置氣密性好。2在廣口瓶中裝滿飽和的氯化鈉溶液，向中加入約0.5克高錳酸鉀，在輸液袋中加含F(xiàn)eSO4的30mL濃鹽酸，并將橡皮塞塞在廣口瓶上。4.用20mL注射器吸取約15mL氫氧化鈉飽和溶液；然后將注射器插在橡皮塞上。5.打開處的夾子和處的夾子，向中加含F(xiàn)eSO4的30mL濃鹽酸，此時濃鹽酸與高錳酸鉀立即反應(yīng)，并很快可以看到有黃綠色的氣體產(chǎn)生。產(chǎn)生的氯氣通過排飽和氯化鈉溶液，充滿廣口瓶。6.收集滿氯氣關(guān)閉處的夾子，在處換上其他集氣瓶再打開處的夾子進(jìn)行收集。7最后用注射器向廣口瓶中注入氫氧化鈉溶液，以吸收尾氣。2.3改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)1、由半封閉裝置改進(jìn)為全封閉裝置，完全消除了氯氣對環(huán)境的污染。2、所用的儀器簡單易得，裝置連接容易，操作方便。3、便于控制氮?dú)獾漠a(chǎn)生和停止，現(xiàn)象明顯，成功率高，安全可靠。4、設(shè)計(jì)精巧，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。5、本裝置還適用于氯化氫、硫化氫、二氧化硫等氣體的制備。二、氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綠色化改進(jìn)Cl2水或堿1、氯氣和水、堿的實(shí)驗(yàn)1.1對氯氣與水、堿反應(yīng)的常用裝置認(rèn)識該裝置存在以下缺陷：（1） 氯氣在水或堿中的反應(yīng)程度較小，通入氯氣的速度不好控制；（2） 反應(yīng)后溶液中仍有剩余氯氣，撤出裝置時氯氣會泄露。1.2氯氣與水、堿反應(yīng)裝置的綠色化為了防止Cl2和水、堿反應(yīng)時氣體外逸，對環(huán)境造成污染，我們對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)：I、實(shí)驗(yàn)儀器醫(yī)用注射器（50ml）、礦泉水瓶(550ml)、橡皮塞。II、操作步驟收集一礦泉水瓶Cl2，用橡皮塞塞緊。用注射器吸取50ml左右的水從橡皮塞處注入瓶中，振蕩瓶子。用注射器吸取少量紫色石蕊溶液從橡皮塞處注入該瓶中。最后用注射器吸取10ml左右的NaOH溶液也從橡皮塞處注入該瓶中，振蕩瓶子。III、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用注射器吸取50ml左右的水注入瓶中，振蕩瓶子時，瓶子迅速變癟，且所得溶液為黃綠色。用注射器吸取少量紫色石蕊溶液注入瓶中，先變紅，振蕩后褪色。用注射器吸取10ml左右的NaOH溶液注入瓶中，振蕩瓶子時，瓶子完全變癟，黃綠色褪去變成無色溶液。IV、結(jié)論由現(xiàn)象1可知Cl2為黃綠色。Cl2能溶于水，且新制的氯水中含有Cl2。由現(xiàn)象2可知Cl2不但能溶于水，而且和水反應(yīng)生成了H+和漂白性的HClO分子。由現(xiàn)象3可知Cl2和堿反應(yīng)。V、優(yōu)點(diǎn)安全可靠，無污染。取材方便，做到了廢物利用，節(jié)省了資金。裝置簡單，操作方便，現(xiàn)象明顯，易激發(fā)學(xué)生的興趣。本實(shí)驗(yàn)不僅可以驗(yàn)證Cl2與水、堿的反應(yīng)，也能確定氯水的成分和物理性質(zhì)，一舉多得，節(jié)約了原料。VI、注意事項(xiàng)：收集時要使Cl2濃度大些。Cl2H2蓋玻片2、氫氣在氯氣中燃燒2.1對氫氣在氯氣中燃燒的常用裝置認(rèn)識裝置如下圖：2 海綿Zn1 稀硫酸圖2氫氣在氯氣中燃燒該裝置的缺陷：揭開蓋玻片的瞬間氯氣會泄露出來，底部的氯氣和氫氣不能完全反應(yīng)?？諝庵械难鯕鈺⑴c反應(yīng)，存在安全隱患。2.2氫氣在氯氣中燃燒的綠色化改進(jìn)I、實(shí)驗(yàn)用品及裝置圖盛滿Cl2的單球干燥管、30mL廣口瓶、帶有多用滴管和直角玻璃導(dǎo)管的橡皮塞、帶有橡皮塞的尖嘴玻璃導(dǎo)管、玻璃水槽(高50mm、90mm)、試管(1075mm)、海綿Zn、稀H2SO4、NaOH溶液、水。II、實(shí)驗(yàn)步驟(1)把多用滴管內(nèi)的稀H2SO4注入盛有海綿Zn的廣口瓶中，檢驗(yàn)H2的純度。(2)點(diǎn)燃H2后，插入盛滿Cl2的干燥管中，使干燥管豎直向上，觀察到H2在Cl2中燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體，從干燥管溢出后，與空氣中的水蒸氣結(jié)合，形成白霧。(3)向干燥管中注入NaOH溶液，振蕩。NaOH與HCl、剩余的少量Cl2反應(yīng)，生成無害的NaCl、NaClO和H2O。3、銅在氯氣中燃燒3.1對銅在氯氣中燃燒的常用裝置的認(rèn)識該裝置的缺陷：揭開玻璃片的瞬間氯氣會泄露出來，底部的氯氣和銅不能完全反應(yīng)。生存的煙太多，嚴(yán)重帶出大量的氯氣。燃燒管圖3蒸餾水螺旋狀的銅絲3.2銅在氯氣中燃燒的綠色化I、實(shí)驗(yàn)用品及實(shí)驗(yàn)裝置(圖3) 盛滿Cl2的燃燒管、一個帶有多用滴管的橡皮塞、螺旋狀Cu絲、酒精燈、蒸餾水。II、實(shí)驗(yàn)步驟 (1)把附在橡皮塞上的螺旋狀Cu絲加熱至紅熱，迅速插入盛滿Cl2的燃燒管中，會觀察到Cu絲燃燒，生成棕色的煙。 (2)將多用滴管內(nèi)的蒸餾水注入干燥管中，振蕩，使棕色的煙Cu