Ⅰ 實驗室製取氫氣的發生裝置和收集裝置是什麼!!
發生裝置抄和收集裝置襲:發生裝置同分解過氧化氫製取氧氣的發生裝置;收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。具體如下圖所示:
1、反應原理:Zn+H₂SO4=ZnSO₄+H₂↑
2、反應物的選擇:選用鋅粒和稀硫酸。
3、不使用稀鹽酸,因為:鹽酸易揮發,使製得的氫氣中含有氯化氫氣體。
4、不用鎂是因為反應速度太快,不用鐵是因為反應速度太慢。
5、發生裝置和收集裝置:發生裝置同分解過氧化氫製取氧氣的發生裝置;收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。
化學中常用的裝置:
1、固固加熱型裝置;用於兩種或多種固體化學試劑反應,並且需要加熱。
2、固固不加熱型裝置;用於兩種或多種固體化學試劑反應,並且不需要加熱。
3、固液加熱型裝置;用於一種或多種固體化學試劑和另一種或多種液體化學試劑和反應,並且需要加熱。
4、固液不加熱裝置;用於一種或多種固體化學試劑和另一種或多種液體化學試劑和反應,並且不需要加熱。
Ⅱ 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)北京實驗室裝置擴展閱讀:
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。
Ⅲ 粒子加速器的實驗裝置
北京正負電子對撞機
北京正負電子對撞機是一台可以使正、負兩個電子束在同一個環里沿著相反的方向加速,並在指定的地點發生對頭碰撞的高能物理實驗裝置。由於磁場的作用,正負電子進入環後,在電子計算機控制下,沿指定軌道運動,在環內指定區域產生對撞,從而發生高能反應。然後用一台大型粒子探測器,分辨對撞後產生的帶電粒子及其衍變產物,把取出的電子信號輸入計算機進行處理。它始建於1984年10月7日,1988年10月建成,包括正負電子對撞機、北京譜儀(大型粒子探測器)和北京同步輻射裝置。
北京正負電子對撞機的建成,為中國粒子物理和同步輻射應用研究開辟了廣闊的前景。它的主要性能指標達到80年代國際先進水平,一些性能指標迄今仍然是國際同類裝置的最好水平。 而且中美科學家還於2003年7月30日在北京正負電子對撞機上首次發現一個新粒子,中美科學家合作分析研究從對撞機上得到的5800萬個J粒子事例的數據時,發現了這個新的短壽命粒子。這可能是幾十年前由科學家費米和楊振寧預言的多誇克態粒子。
上海同步輻射光源
上海光源是一台高性能的中能第三代同步輻射光源,它的英文全名為Shanghai Synchrotron Radiation Facility,簡稱SSRF。它是中國迄今為止最大的大科學裝置和大科學平台,在科學界和工業界有著廣泛的應用價值,每天能容納數百名來自全國或全世界不同學科、不同領域的科學家和工程師在這里進行基礎研究和技術開發。
蘭州重離子加速器
蘭州重離子加速器蘭州重離子加速器是中國自行研製的第一台重離子加速器,同時也是我國到目前為止能量最高、可加速的粒子種類最多、規模最大的重離子加速器,是世界上繼法國、日本之後的第三台同類大型迴旋加速器,1989年H月投入正式運行,主要指標達到國際先進水平。中科院近代物理研究所的科研人員以創新的物理思想,利用這台加速器成功地合成和研究了10餘種新核素。
合肥同步輻射裝置
中國科學技術大學國家同步輻射實驗室 合肥同步輻射裝置主要研究粒子加速器後光譜的結構和變化,從而推知這些粒子的基本性質。它始建於1984年4月,1989年4月26日正式建成,經過兩次改造,迄今已建成數十個個實驗站,接待了大量國內外用戶,取得了一批有價值的成果。
大型強子對撞器
世界上最大、能量最高的粒子加速器——大型強子對撞器(Large Hadron Collider,簡稱LHC)
大型強子對撞器(Large Hadron Collider,LHC),是一座位於瑞士日內瓦近郊歐洲核子研究組織CERN的粒子加速器與對撞機,作為國際高能物理學研究之用。(全球定位點:北緯46°14′00″,東經6°03′00″46.233333333333;6.05) LHC已經建造完成,北京時間2008年9月10日下午15:30正式開始運作 ,成為世界上最大的粒子加速器設施。但在2008年9月19日,LHC第三與第四段之間用來冷卻超導磁鐵的液態氦發生了嚴重的泄漏,導致對撞機暫停運轉 。LHC是一個國際合作的計劃,由34國超過兩千位物理學家所屬的大學與實驗室,所共同出資合作興建的。
激光粒子加速器
美國科學家Tomas Plettner在出版的《物理評論快報》上報告,他和斯坦福大學、斯坦福線形加速器中心(SLAC)的同事一起,用一種波長800納米的商用激光調節真空中運行的電子的能量,獲得了和每米遞減4千萬伏的電場一樣的調制效果。這一技術有望發展成新型激光粒子加速器,用來將粒子加速到Tev(萬億電子伏)的量級。
傳統的加速器必須做成幾百米甚至更長的龐然大物,以將粒子能量提升到粒子物理學家所需的程度。幾年來,科學家發展出一種主要基於激光等離子體的技術,可獲得比傳統加速器更高的加速梯度,從而為縮短加速度的長度帶來可能。然而,之前的一些技術往往導致同步加速器的輻射損失或降低粒子束的質量,限制了其對粒子物理學家的吸引力。
斯坦福大學研究小組開發的新方法,在用激光束加速的同時,施加一個和激光同向的縱向電場,形成疊加的加速效果。電子獲得的能量自然等於縱向電場和激光束單獨作用施加能量之和。該裝置在真空中加速電子,而不是在復雜得多的等離子體環境中。
在自然空間,激光的相位速度——單一波長光的傳播速度——比電子的速度低,因此不會影響加速效果。然而,Plettner和同事用一種鍍金的帶狀聚合物,在電子束和光束互相作用的點上設置一條「邊界線」;該線減輕了電子束和光束之間的相互影響,使兩者之間產生電子加速所需的能量交換,從而克服了這個問題。
「這項工作最初、最主要的動機是想探索開發粒子加速器的可能性,從而把現有直線加速器的長度縮減一個數量級。」Plettner說,「這將導致碰撞能達1Tev甚至更高的『緊湊』型高亮度輕子碰撞的出現。」據悉,新方法還可能導致小型X射線源技術的發展。
Ⅳ 氫氣是一種清潔能源,以氫燃料電池為動力的汽車已在北京市試運行.實驗室用如圖裝置製取氫氣,氫氣還能在
(1)由圖可知:a是試管;b是集氣瓶.
(2)因為可燃性氣體與空氣或與儀器混合達到一定程度時遇明火會發生爆炸,所以在點燃氫氣之前,要先檢驗氫氣的純度.
(3)氫氣燃燒生成了水,反應的化學方程式為:2H2+O2
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