氫氣的制備和銅相對原子質量的測定實驗的改進

文章編號:1005-6629(2010)07-0019-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:C

1實驗裝置

改進后實驗裝置如圖1所示:

2 反應儀器及藥品

改進后的啟普發(fā)生器，洗氣瓶，干燥管，電子天平，酒精燈;氧化銅，鋅粒，稀硫酸，硫酸銅，高錳酸鉀溶液，醋酸鉛溶液等。

3 實驗步驟

(1)向干燥的已稱重的玻璃彎管i中裝入適量的氧化銅粉末(平鋪蓋滿彎管底部即可)后，再稱量，記錄數(shù)據(jù)。

(2)如圖1所示安裝好實驗裝置;

(3)氫氣的制備:打開長頸漏斗上端活塞，放下稀硫酸，反應制備氫氣，此時三通管h端口夾住不通氫氣;g端打開。

(4)氫氣純度檢驗:把三通管g端口抬起利用向下排氣法，用干燥的小試管收集滿氫氣，用中指和食指夾住試管，大拇指堵住試管口，將管口移近火焰，大拇指離開管口，聽到輕微的“噗”聲，則表明收集的氫氣是純凈的。

(5)銅的相對分子質量的測定:待氫氣純凈后，夾緊三通管的g端口，打開h端口，使氣體通過彎管約半分鐘，點燃酒精燈加熱，觀察到黑色氧化銅全部變?yōu)榧t色后，移開酒精燈，繼續(xù)通入氫氣直至彎管冷卻，撤去彎管，稱量，記錄數(shù)據(jù)。

4 實驗改進效果

(1)反應速度快。實驗室常用純鋅粒和稀硫酸反應來制取氫氣。但純鋅粒與硫酸的反應較慢，因此，為了獲得充足的氫氣流，我們在反應體系中加入一定量的硫酸銅溶液，因為如果鋅中含有其他不活潑的金屬雜質，可使產(chǎn)生氫氣的速度加快。

(2)過程操作簡單、方便。改進后的啟普發(fā)生器，更利于操作，無需擔心鋅粒掉入裝置底部，特別在反應過程中如需添加鋅粒，只要關閉活塞，使液體上升后，直接將帶有載物盤長頸漏斗拿出，在載物盤內(nèi)直接添加固體即可。反應結束操作也很方便，只需將活塞j關閉，磨口玻璃塞k打開，液體即可回流到長頸漏斗內(nèi)，關閉磨口玻璃塞k后，再將長頸漏斗拿起，回收即可。

(3)安全性好。在反應裝置中，我們用到三通管，這樣更有利于氫氣純度的檢測，操作簡單、安全。

(4)使用120°夾角的玻璃彎管代替試管，還有如下的優(yōu)點:反應藥品用量少，可實現(xiàn)微量、半微量實驗;反應速度快;現(xiàn)象明顯;由于彎管向上的部分較短，反應生成的水蒸氣可全部從上端口揮發(fā)，使實驗誤差減小;反應結束后，彎管集中用稀硝酸處理、回收，減少了環(huán)境污染。

參考文獻:

[1]北京師范大學無機教研室等.無機化學實驗.第三版[M]，北京:高等教育出版社， 2009: 74～75.