【启普发生器】启普发生器是一种在化学实验中常用的装置,主要用于制取和收集不溶于水的气体。它由荷兰化学家启普(J. B. van der Wiel)设计并推广,因此得名。该装置结构简单、操作方便,广泛应用于实验室中制备氢气、二氧化碳、硫化氢等气体。
一、启普发生器的功能与特点
启普发生器的核心功能是通过固体与液体反应生成气体,并能有效控制反应的进行。其主要特点包括:
- 可控制性:通过调节液体的加入量和反应物的接触面积,可以控制气体的生成速度。
- 安全性高:装置密封性好,避免了气体泄漏或爆炸的风险。
- 便于收集气体:气体可通过导管直接通入集气瓶或其他收集装置中。
- 重复使用性强:部分组件可拆卸,便于清洗和再利用。
二、启普发生器的结构组成
| 部件名称 | 功能说明 |
| 玻璃容器 | 用于盛放反应物和液体,通常为圆柱形或锥形玻璃瓶。 |
| 漏斗 | 用于缓慢加入液体试剂,防止反应过快或溢出。 |
| 导管 | 连接反应容器与气体收集装置,引导气体流动。 |
| 橡胶塞 | 封闭容器口,防止气体逸出,同时允许漏斗插入。 |
| 气体出口管 | 用于将生成的气体引出,连接至集气瓶或其他气体收集设备。 |
| 反应物(如锌粒) | 固体反应物,与液体试剂(如稀盐酸)反应生成气体。 |
三、启普发生器的使用步骤
1. 准备反应物:将固体反应物(如锌粒)放入玻璃容器中。
2. 加入液体试剂:通过漏斗向容器中加入适量的液体试剂(如稀盐酸)。
3. 启动反应:液体与固体接触后开始反应,产生气体。
4. 收集气体:气体通过导管进入集气瓶或其他收集装置。
5. 停止反应:若需停止反应,可移除漏斗或关闭液体入口,使反应物不再接触液体。
四、适用气体及反应示例
| 气体名称 | 反应方程式 | 用途说明 |
| 氢气 | Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ | 用于实验验证氢气性质 |
| 二氧化碳 | CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O | 常用于验证酸碱反应及气体性质 |
| 硫化氢 | FeS + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂S↑ | 用于研究气体的毒性及溶解性 |
五、注意事项
- 实验前检查装置是否密封良好,避免气体泄漏。
- 控制液体加入速度,防止反应过于剧烈。
- 使用完毕后及时清理装置,防止残留物腐蚀或堵塞。
- 操作时佩戴防护装备,尤其是处理有毒或易燃气体时。
总结:
启普发生器是一种实用且高效的化学实验装置,适用于多种气体的制备与收集。其结构简单、操作便捷,是化学教学和科研中不可或缺的工具。正确使用和维护启普发生器,不仅能提高实验效率,还能确保实验的安全性。


