导航:首页 > 装置知识 > 实验室合成氨装置如下

实验室合成氨装置如下

发布时间:2022-02-02 18:49:37

⑴ 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下: 已知A.实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO 2 )溶液与饱和氯化

(1)实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO 2 )溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,可以选择a,实验室里用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气,可以选择装置b,
故答案为:a;b;
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥,同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量,故答案为:干燥气体;控制氢气和氮气的流速;
(3)合成氨的反应是可逆的,还会有一些氮气、氢气存在,这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差,不会倒吸,故答案为:因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体;
(4)氨的催化氧化反应是一个放热反应,将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热,同时氨催化氧化产物一氧化氮极易变为二氧化氮,二氧化氮是红棕色气体,
故答案为:表明氨的催化氧化反应是一个放热反应;有红棕色气体产生;
(5)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,即4NH 3 +5O 2
催化剂
.
4NO+6H 2 O,故答案为:4NH 3 +5O 2
催化剂
.
4NO+6H 2 O;
(6)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,一氧化氮极易变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,所以硝酸的存在会和氨水反应生成硝酸铵,溶液中会存在H + 、OH - 、NH 4 + 、NO 3 - ,故答案为:NH 4 + ;NO 3 -

⑵ 实验室模拟合成氨的仪器装置如下图所示:(1)从理论上分析为使平衡向生成氨方向移动,应采取的措施是___

(1)合成氨反应是一个体积减小的放热反应,根据平衡移动原理可知应选择高压低温回的条件,故选C;
(2)制取答氢气不需要加热,所以可以选择E装置,故答案为:E;反应不需要加热;
(3)气体流过浓硫酸可以观察气流的速率,控制氢气用氮气的量,同时浓硫酸有吸水性,可以干燥氢气和氮气,故答案为:干燥氢气和氮气;控制氢气用氮气的量;
(4)氨气的水溶液呈碱性,通过酚酞可以检验,故答案为:检验生成的氨气;
(5)利用三段式进行计算,设氮气的体积为1,转化了的氮气为x
3H2+N2=2NH3
起始310
转化3x x 2x
平衡 3-3x 1-x 2x

2x
4?2x
×100%=10%得x=
2
11

氮气的转化率为
2
11
1
×100%=18.2%
故答案为:18.2%;

⑶ (16分)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下: (1)已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO 2 )溶液与

(1)NaNO 2 + NH 4 Cl NaCl + N 2 ↑+2H 2 O a
(2)干燥气体控制氢气和氮气的流速(3)说明氨的氧化反应是一个放热反应;有红棕色气体产生
(4)NH 4 + 、NO 3 -

⑷ 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下,气体混合的装置如图甲所示,合成氨的装置如图乙所示,氨吸收和

(1)实验室可用抄饱和亚袭硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,是溶液与溶液反应,应选择C装置,制取氢气不需要加热,应选用A装置;
故答案为:C;A;
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥,同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量,混合气体,
故答案为:干燥气体;通过观察气泡控制气体比例和气流速度;
(3)合成氨的化学方程式为:N2+3H2

催化剂
.

⑸ 氨气制备方法

氨气制备方法指的是制取氨气的方法。氨气是实验室与生产中的常用气体。制取氨气的方法主要有加热固体氯化铵与熟石灰的混合物,然后将气体收集起来。

氨气制备方法的工艺流程有很多方案,世界各国采用的也不尽相同。至2014年为止世界上比较先进的有布朗三塔三废锅氨合成圈[2]、伍德两塔两废锅氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡萨里轴径向氨合成工艺。

氨气制备的实验室制法,固体铵盐制取
加热固体铵盐和碱的混合物
反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O

装置图1
反应装置:固体+固体加热制气体装置。包括试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)等。
净化装置(可省略):用碱石灰干燥。
收集装置: 向下排空气法,验满方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
尾气装置:收集时,一般在管口塞一团棉花球,可减少NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3。
注意事项:
不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反应制氨气。硝酸铵受撞击、加热易爆炸,且产物与温度有关,可能产生NH3、N2、N2O、NO。[5]
实验室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2。因为NaOH、KOH是强碱,具有吸湿性(潮解)易结块,不易与铵盐混合充分接触反应。又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下,对玻璃仪器有腐蚀作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
用试管收集氨气要堵棉花。因为NH3分子微粒直径小,易与空气发生对流,堵棉花目的是防止NH3与空气对流,确保收集纯净;减少NH3对空气的污染。
实验室制NH3除水蒸气用碱石灰,而不采用浓H2SO4和固体CaCl2。因为浓H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4。NH3与CaCl2反应能生成CaCl2·8NH3(八氨合氯化钙)。CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3
氮化物制取
可以用氮化物与水反应或者叠氮化物分解。如:[5]
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑

氨气制备方法中浓氨水制取
反应原理:NH3·H2O NH3↑+H2O。
装置图2
这种方法一般用于实验室快速制氨气。
装置:烧瓶,酒精灯,铁架台,橡胶塞,导管等。
注意事项:加热浓氨水时也会有水蒸气,需要用干燥装置除杂。同上,这种方法制NH3除水蒸气用碱石灰,而不要采用浓H2SO4和固体CaCl2 。[5]
浓氨水中加固态碱性物质
反应原理:浓氨水中存在以下平衡:

装置图3
NH3+H2O⇌ NH3·H2O⇌NH4+ +OH-,[6]
加入固态碱性物质(如CaO,NaOH,碱石灰等),消耗水且使c(OH-)增大,使平衡移动,同时反应放热,促使NH3·H2O的分解。

氨气制备方法中工业合成氨技术
合成氨指由氢气、氮气在高压、高温、催化剂作用下直接化合生成的氨,是固氮的一种方法。目前世界上的氨,除少数从焦炉气中回收的副产品外,绝大部分均由合成法制造。该法生产工艺基本过程如下:[7]
造气
合成氨原料气中的氮气一般来自空气,氢气则需要制备。制氢的原料有天然气、石脑油、重质油、煤等。
脱硫
制氢的原料中,一般含有少量的硫化氢或硫化物,它们会进入原料气中,这些含硫物质,极易使后续阶段使用的催化剂中毒,必须首先将其除去,这个过程称为脱硫。脱硫主要有物理吸收(用甲醇、聚乙二醇二甲醚作吸收剂)和化学吸收两种,后者常用的有氨水催化法和改良蒽醌二磺酸法等。[7]
变换
经脱硫后的原料气中,除氢气外,还含有一定量的一氧化碳。为提高氢气产量,利用水蒸气和一氧化碳反应,使之转化成氢气,该过程称为变换。反应式如下:
CO+H2O→CO2+H2
反应必须通过使用催化剂完成。
脱碳。将变换气中的二氧化碳除去的过程叫脱碳。其方法有物理吸收和化学吸收两种,后者效果更好。我国开发的氨水脱除二氧化碳得到碳酸氢铵(一种常用氮肥)的方法在小型合成氨厂普遍使用。其反应式如下:[7]
NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
精炼
经过上述几个过程得到的氮、氢原料气中还含有少量的一氧化碳和二氧化碳,而合成反应使用的催化剂要求碳的氧化物总量不能大于10ppm,必须进一步脱去;少量水分对催化剂的活性等也有影响, 同样要除去。除去这些微量有害物质的过程, 称为精炼。最早采用铜氨液吸收法,反应式为:[7]
Cu(NH3)2+CO+NH3→Cu(NH3)3CO
少量二氧化碳可被氨进一步吸收。反应式为:
CO2+H2O+NH3→NH4HCO3
60年代后新开发的镍作催化剂, 使二氧化碳、一氧化碳与氢反应生成甲烷的精炼工艺效果更好。反应式如下:
CO+3H2→H4+H2O
CO2+4H2→CH4+2H2O
以天然气为原料的合成氨厂一般采用此工艺。

⑹ 合成氨的发展历程是怎样的

德国化学家哈伯(F.Haber,1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利,即“循环法”,在此基础上,他继续研究,于1909年改进了合成,氨的含量达到6上。这是工业普遍采用的直接合成法。

反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题,将氨产品从合成反应后的气体中分离出来,未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。

合成氨反应式如下(该反应为可逆反应,等号上反应条件为:“高温高压”,下为:“催化剂”):

(6)实验室合成氨装置如下扩展阅读:

氨的主要用途:

氨的主要用途是氮肥、制冷剂、化工原料。无机方面主要用于制氨水、液氨、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱。有机方面广泛应用于合成纤维、塑料、染料、尿素等。

合成氨工业的特点:

1、农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力。世界人口不断增长给粮食供应带来压力,而施用化学肥料是农业增产的有效途径。

氨水(即氨的水溶液)和液氨体本身就是一种氮肥;农业上广泛采用的尿素、硝酸铵、硫酸铵等固体氮肥,和磷酸铵、硝酸磷肥等复合肥料,都是以合成氨加工生产为主。

2、与能源工业关系密切。合成氨生产通常以各种燃料为原料,同时生产过程还需燃料供给能量,因此,合成氨是一种消耗大量能源的化工产品。每吨液氨的理论能耗为 21.28GJ,实际能耗远比理论能耗多,随着原料、工厂规模、流程与管理水平不同而有差异。

日产 1000t氨的大型合成氨装置生产液氨的实际能耗约为理论能耗的两倍(表2[ 大型氨厂生产合成氨的实际能耗])。

3、工艺复杂、技术密集。氨合成是在高压高温和催化剂存在下进行的,为气固相催化反应过程。由于氨合成催化剂(见无机化工催化剂)很易受硫的化合物、碳的氧化物和水蒸气毒害(见催化剂中毒)。

而从各种燃料制取的原料气中都含有不同数量的这些物质,故在原料气送往氨合成前,需将有害物质除去。因此合成氨生产总流程长,工艺也比较复杂,根据不同原料及不同的净化方法而有多种流程(见氨)。

⑺ 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下: 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO 2 )溶液与饱和氯化铵溶


(1)氮气 :a 、氢气 b (2分)
(2)干燥气体; 控制氢气和氮气的流速(2分)
(3)不会,因为混合气体中含大量的不溶于水的氮气和氢气(2分)
(4)4NH 3 +5 O 2 4NO + 6H 2 O(2分)
(5)NH 4 + , NO 3 - (2分)

⑻ 实验室合成氨

答案: 解析: (1)①干燥N2、H2②通过观察气泡速率,调控N2、H2的体积比 (2)N2、H2、NH3 (3)将湿润的红色版石蕊试纸置权于乙导管出口,红色石蕊试纸变蓝,证明有氨气生成(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于乙导管出口,有大量白烟产生,则证明有氨气生成) 提示: 本题考查NH3的制法、检验.N2和H2反应合成氨的反应是一个可逆反应,因此反应不能完全生成氨,会有N2和H2剩余.检验氨气的方法有两种,一是用湿润的红色石蕊试纸变蓝检验,二是用蘸有浓盐酸的玻璃棒产生大量的白烟检验.

⑼ 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下: 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO 2 )溶液与饱和氯化铵溶

(1)实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO 2 )溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,是溶液与溶液反应,可以选择a,实验室里用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气,是固体和液体反应,可以选择装置b,
故答案为:a;b;
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥,同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量,故答案为:干燥气体;控制氢气和氮气的流速;
(3)合成氨的反应为:N 2 +3H 2
高温高压

⑽ 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下: 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO 2 )溶液与饱和氯化铵溶液

(1)a b (2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速
(3)不会 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体
(4)氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生
(5)4NH 3 +5O 2

与实验室合成氨装置如下相关的资料

热点内容
勤和五金制品厂 浏览:97
腾讯视频网页端设备是什么原因 浏览:413
小强电动工具厂家电话 浏览:326
山东省机械化种地多少亩合适 浏览:158
2常见的传动装置有皮带传动 浏览:35
磁性阀门锁上的字母代表什么意思 浏览:724
零件超声波清洗机怎么选 浏览:129
湖南防雷装置检测机构 浏览:378
机械表上的星期怎么调成中文 浏览:109
船舶动力装置课程设计 浏览:480
轴承在轴上如何拆装 浏览:289
钢板桩施工机械叫什么名字 浏览:942
测汞和砷用什么仪器 浏览:478
mac一体机怎么连接机械硬盘 浏览:940
什么设备上都带仪表 浏览:819
练大肚子的器材有哪些 浏览:962
深圳精诚鑫五金制品 浏览:695
实验室常用的蒸馏装置图 浏览:870
机械设备日常检查记录表如何填写 浏览:581
家里自来水总阀门怎么加 浏览:187
© Arrange www.fbslhl.com 2009-2021
温馨提示:资料来源于互联网,仅供参考