1. 二氧化硫 實驗室制備方法及實驗裝置
用品:圓底燒瓶(250ml)、玻璃導管、滴液漏斗、雙孔塞、集氣瓶、玻璃片、量筒、玻璃棒。亞硫酸鈉、濃H2SO4、氨水、大燒杯、品紅溶液、紅色鮮花、藍色石蕊試液。
原理:實驗室里一般用銅跟濃H2SO4或強酸跟亞硫酸鹽反應,製取二氧化硫。二氧化硫跟水化合生成亞硫酸,很不穩定,易分解。二氧化硫還能跟某些有色物質化合生成無色物質,具有漂白性。
准備和操作:
1.二氧化硫的製取亞硫酸鹽跟H2SO4反應可製得較純的二氧化硫。例如
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑
在一個250毫升的圓底燒瓶里盛亞硫酸鈉14克,分液漏斗里盛濃H2SO4,裝置如圖7-70所示。(見圖)
實驗開始時,將濃H2SO4逐滴加入燒瓶里,立即有二氧化硫氣體發生,不需加熱。當亞硫酸鈉全部被酸浸濕而發生氣體的速度減慢時,可以微微加熱,以加速反應的進行。二氧化硫容易跟水反應,所以要用向上排空氣法收集。用玻璃棒蘸氨水放在瓶口,如果出現濃厚的白煙,表示二氧化硫已收集滿。二氧化硫是一種有刺激性氣味的有毒氣體,勿使它逸散出來污染空氣。
2. 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)。
(2)實驗原理實驗方法及實驗裝置擴展閱讀:
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。
3. 化學紅磷實驗
在該實驗中,其原理是固態的紅磷與空氣中的氧氣反應,生成的五氧化二磷是固體,從而導致瓶內的氣壓小於外界的大氣壓,所以大氣壓會把水壓入集氣瓶內,導致瓶中的水位上升,而水位的上升,又會引起瓶內的氣壓增大,當瓶內的氣壓和外界的大氣界相等時,瓶內的水位不再上升。所以上升水位的體積等效於空氣中氧氣的體積,從而測出空氣中氧氣的含量
4. 求製取乙烯、乙炔的實驗裝置、反應原理和收集方法
乙烯CH2=CH2
試驗裝置是制氯氣的裝置加上溫度計
葯品
濃硫酸,乙醇,碎瓷片(沸石專)
反應原理(不太方便寫方程式,屬你將就看)
乙醇(170度+濃硫酸,是反應條件)==C2H4+H2O
注意製取時候先加乙醇後加硫酸(原因和稀釋濃硫酸同)
快速加熱到170度,
溫度計插到混和反應物裡面
收集就排水吧
乙炔C2H2
製取裝置是
酸制氫氣,二氧化碳的裝置(嚴禁使用啟普發生器)
用電石(CaC2),水復分解反應生成乙炔
CaC2+2H2O==C2H2+Ca(OH)2
有的不用水,而用飽和食鹽水,因為食鹽水含水少,減慢反應速度,防止反應太劇烈。
除雜用鹼溶液吸收雜質磷化氫,硫化氫等等。(工業電石有磷硫雜質)
收集用排水法
5. 利用高錳酸鉀製取氧氣的過程中,反應原理,實驗裝置,收集方法和注意事項各是什麼
實驗原理:2KMnO4 加熱 K2MnO4 + MnO2 + O2↑實驗步驟:1)檢查過氣密性之後在試管中裝入少量高錳酸鉀,並在試管口放一團棉花,用帶有導管的塞子塞緊管口。把試管口略向下傾斜固定在鐵架台上。 (2)將兩個集氣瓶分別盛滿水,並用玻璃片蓋住瓶口。然後把盛滿水的瓶子連同玻璃片一起倒立在盛水的水槽內。 (3)給試管加熱。先使酒精燈火焰在試管下方來回移動,讓試管均勻受熱,然後對高錳酸鉀所在的部位加熱。 (4)導管口開始有氣泡放出時,不宜立即收集,當氣泡連續地並比較均勻地放出時,再把導管口伸入盛滿水的集氣瓶里。等瓶子里的水排完以後,在水面下用玻璃片蓋住瓶口。小心地把瓶子移出水槽,正放在桌子上。用同樣的方法再收集一瓶氧氣(瓶中留有少量水)。 (5)停止加熱時,先要把導管移出水面,然後再熄滅酒精。
6. 實驗原理及裝置
油田開發最直接的結果是儲層中油氣量減少,水量增加。最為關心的問題是儲層最終可采量的多少,當前剩餘油是如何分布的。解決這些問題的關鍵是如何正確確定儲層中的各種飽和度。眾所周知,儲層中流體飽和度遵循下式:
圖4-1實驗裝置流程圖
7. 求製取二氧化碳、氫氣、氧氣、氯氣、氨氣的實驗裝置、反應原理和收集方法
製取CO2
裝置:廣口瓶、長頸漏斗、集氣瓶。
葯品:大理石(或石灰石)、稀鹽酸。
原理:強酸置弱酸
收集方法:向上排空氣法
製取H2
裝置:啟普發生器、大試管、長頸漏斗、集氣瓶、
水槽、帶橡皮塞的導管、酒精燈、小試管
葯品:除Na,K,Ca外的相對活潑的金屬,稀HCL或稀H2SO4(不可以用HNO3)
原理:用活潑金屬置換出H2
收集方法:排水或向下排空氣
製取O2
裝置:鐵架台(含鐵夾)、大試管、集氣瓶、玻璃片、
帶導管的橡皮塞、水槽(有水)酒精燈。葯品:氯酸鉀和二氧化錳(或高錳酸鉀)。
原理:2KCLO3=2KCL+3O2
收集方法:排水法(因為O2的密度和空氣差不多,所以不能用排空氣法)
製取CL2
裝置:分液漏斗,圓底燒瓶,導管,酒精燈,集氣瓶,鐵架台,盛有飽和氫氧化鈉溶液的燒杯,盛有濃硫酸的集氣瓶(不要裝滿),盛有飽和食鹽水的集氣瓶.
葯品:濃鹽酸,二氧化錳
原理:MnO2+4HCl=(加熱)MnCl2+Cl2+2H20
收集方法:先通入飽和食鹽水(除去揮發的HCL),再用向上排空氣法
製取NH3
裝置:和製取O2的相同。葯品:氯化銨固體,氫氧化鈣固體(不可以使用硝酸銨)
原理:2NH4CL
+
Ca(OH)2
===
CaCL2
+
2NH3
+
2H2O
收集方法:
用向下排氣法取氣法收集。