在初中化学学习中,实验室制取氢气主要依据金属与酸之间的置换反应原理。反应选用的酸通常为稀硫酸或稀盐酸,而金属则需要选择位于金属活动性顺序表中氢之前的金属。不过,不同金属的活性存在显著差异,钾、钙、钠这些活泼金属不仅能够与酸反应,还能与水反应,且反应速度极快,导致实验操作难度大,不适合作为实验材料。
镁和铝与酸的反应速度快,不利于氢气的收集,同时消耗较多材料,成本较高,因此不被采用。相比之下,铁与酸的反应速度过慢,同样不利于实验操作。锌粒与酸的反应速度适中,不仅满足实验需求,还能有效地控制氢气的生成速率,成为制取氢气的最佳选择。
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