【实验室制取氢气】在化学实验中，氢气是一种常见的气体，常用于验证反应活性、研究金属与酸的反应等。实验室制取氢气通常采用金属与稀酸反应的方法，其中最常用的是锌与稀硫酸或稀盐酸的反应。以下是对该实验的总结和相关数据对比。
一、实验原理
氢气的制取主要基于金属与酸的置换反应。以锌（Zn）与稀硫酸（H₂SO₄）为例，反应方程式如下：
$$
\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2↑
$$
此反应属于氧化还原反应，锌被氧化为Zn²⁺，而H⁺被还原为H₂气体。
二、实验步骤简述
1. 准备仪器：包括试管、导管、集气瓶、水槽、酒精灯等。
2. 加入反应物：向试管中加入锌粒，再加入适量的稀硫酸。
3. 收集气体：通过导管将生成的氢气导入装满水的集气瓶中，利用排水法收集。
4. 检验气体：用点燃的木条靠近集气瓶口，若发出“噗”声，则说明收集到氢气。
三、实验材料与条件对比表
| 材料/条件 | 锌与稀硫酸反应 | 锌与稀盐酸反应 |
| 反应物 | 锌、稀硫酸 | 锌、稀盐酸 |
| 反应式 | Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑ | Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ |
| 气体纯度 | 较高 | 较高 |
| 反应速率 | 中等 | 稍快 |
| 酸的浓度要求 | 稀硫酸（1:5） | 稀盐酸（1:5） |
| 是否需要加热 | 不需要 | 不需要 |
| 产物溶解性 | ZnSO₄易溶 | ZnCl₂易溶 |
四、注意事项
- 实验应在通风良好的环境中进行，避免氢气积聚引发爆炸。
- 使用的酸应为稀释后的溶液，防止剧烈反应导致危险。
- 收集气体时要确保装置密封良好，防止气体泄漏。
- 实验结束后，应先移除导管，再熄灭热源，防止倒吸现象。
五、实验意义
实验室制取氢气不仅有助于理解金属与酸的反应规律，还能帮助学生掌握气体的制备与收集方法。此外，该实验也为后续学习氢气的性质、用途及工业制法打下基础。
通过以上内容可以看出，实验室制取氢气是一项基础但重要的实验，其操作简单、现象明显，适合用于教学与实践。
