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Ⅷ 實驗室氨氣的原理,裝置,收集及檢驗
加熱固體銨鹽和鹼的混合物
反應原理:2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加熱= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

反應裝置:固體+固體加熱制氣體裝置。包括試管、酒精燈、鐵架台(帶鐵夾)等。
凈化裝置(可省略):用鹼石灰乾燥。
收集裝置:向下排空氣法,驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口,試紙變藍色;或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口,有白煙產生。
尾氣裝置:收集時,一般在管口塞一團棉花球,可減少NH₃與空氣的對流速度,收集到純凈的NH₃。
注意事項:
不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易爆炸,且產物與溫度有關,可能產生NH₃、N₂、N₂O、NO。
實驗室制NH₃不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂。因為NaOH、KOH是強鹼,具有吸濕性(潮解)易結塊,不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下,對玻璃儀器有腐蝕作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH))₂制NH₃。
用試管收集氨氣要堵棉花。因為NH₃分子微粒直徑小,易與空氣發生對流,堵棉花目的是防止NH₃與空氣對流,確保收集純凈;減少NH₃對空氣的污染。
實驗室制NH₃除水蒸氣用鹼石灰,而不採用濃H₂SO₄和固體CaCl₂。因為濃H₂SO₄與NH₃反應生成(NH₄)₂SO₄。NH₃與CaCl₂反應能生成CaCl₂·8NH₃(八氨合氯化鈣)。
(8)實驗室氣體控制裝置擴展閱讀:
氨氣的工業製法:
空氣中的氮氣加氫
隨著大型化的發展,氨合成圈已成為降低合成氨能耗的主要單元之一。近代大型氨合成裝置的代表設計有三種:
1、布朗的三塔三廢鍋氨合成圈
布朗三塔三廢鍋氨合成圈由3個合成塔和3個廢鍋組成。塔內有催化劑筐,氣體由外殼與筐體的間隙從底部向上流過,再由上向下軸向流過催化劑床。三塔催化劑裝填量比二塔多,最終出口氨含量可以從16.5%提高到21%以上,減少了循環氣量,節省了循環壓縮功。
合成塔控制系統非常簡單,各塔設有旁路用閥門調節氣體入塔溫度。由於氨合成反應平衡的限制,決定了催化劑溫度,不需要調節催化劑床層反應溫度。
2、伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈
伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈採用兩個較小的合成塔,3個催化劑床,兩塔塔後各連一個廢鍋。這種結構使反應溫度分布十分接近最優的反應溫度,氣體的循環量和壓降小,投資和能耗節省,副產高壓蒸汽多。
3、托普索兩塔三床兩廢鍋氨合成圈
托普索S-250系統採用無下部換熱的S-200合成塔和S-50合成塔組成。
還包括:
(1)廢鍋和鍋爐給水換熱器回收廢熱;
(2)合成塔進出氣換熱器,水冷器,氨冷器和冷交換器,氨分離器及新鮮氣氨冷器等。合成塔為徑向流動催化劑床,採用1.5mm~3mm小催化劑,壓降為0.3MPa。由S-200型塔出來的合成氣,經廢熱鍋爐回收熱量,並保證入S-50型塔的合適溫度,以提高單程合成率。
Ⅸ 下列裝置常用於實驗室製取氣體
⑴ ① 鐵架台 ② 長頸漏斗 ⑵ 2KClO 3 2KCl + 3O 2 ↑ ;導管口有氣泡連續均勻冒出時 ; 2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O ⑶ BE ;可以隨時控制反回應發生或停止;答 CaCO 3 +2HCl=CaCl 2 + H 2 O +CO 2 ↑;b ; efcd (或efc) ⑷ < ; H 2 O +CO 2 = H 2 CO 3
Ⅹ 下圖是實驗室製取氣體常用的裝置.(1)實驗室用高錳酸鉀製取氧氣,應選用的發生裝置:______(填字母,
(1)實驗室用高錳酸鉀製取氧氣時需要加熱,應選用的發生裝置是D裝置;
高錳酸鉀是粉末狀固體,取用高錳酸鉀葯品時,應該用葯匙;
因為氧氣不易溶於水,可以用排水法收集,即用F裝置收集;
為了防止水倒流入試管,把試管炸裂,收集滿氧氣後,先將導管移出水面,再熄滅酒精燈.
故填:D;A;氧氣不易溶於水;防止水倒流入試管,把試管炸裂.
(2)因為過氧化氫溶液是液體,二氧化錳是固體,反應不需要加熱,因此實驗室用分解過氧化氫溶液製取氧氣時可以選用E作為發生裝置;
注射器C可替代E中長頸漏斗進行試驗的優點是能夠控制反應速率;
注射器C還可用檢查裝置E的氣密性,步驟如下:①向錐形瓶中加水至浸沒長頸漏斗的末端,②將注射器C連接到裝置E的導管處,③緩慢拉動注射器C的活塞,觀察到長頸漏斗末端出現氣泡,表示裝置E的氣密性良好.
故填:反應物是固體和液體,不需要加熱;能夠控制反應速率;浸沒長頸漏斗的末端;長頸漏斗末端出現氣泡.
(3)若用G裝置收集氧氣,導管口要接近集氣瓶底部的原因是有利於排盡集氣瓶中的空氣;
驗證氧氣已經收集滿的方法是:把帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復燃,說明已經收集滿.
故填:有利於排盡集氣瓶中的空氣;把帶火星的木條放在集氣瓶口,如果帶火星的木條復燃,說明已經收集滿.
(4)對比(1)(2)兩種方法製取氧氣,(2)方法更好,因為(2)方法反應不需要加熱,操作簡單、安全.
故填:反應不需要加熱,操作簡單、安全.