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Ⅷ 实验室氨气的原理,装置,收集及检验
加热固体铵盐和碱的混合物
反应原理:2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加热= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

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。
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)。
(8)实验室气体控制装置扩展阅读:
氨气的工业制法:
空气中的氮气加氢
随着大型化的发展,氨合成圈已成为降低合成氨能耗的主要单元之一。近代大型氨合成装置的代表设计有三种:
1、布朗的三塔三废锅氨合成圈
布朗三塔三废锅氨合成圈由3个合成塔和3个废锅组成。塔内有催化剂筐,气体由外壳与筐体的间隙从底部向上流过,再由上向下轴向流过催化剂床。三塔催化剂装填量比二塔多,最终出口氨含量可以从16.5%提高到21%以上,减少了循环气量,节省了循环压缩功。
合成塔控制系统非常简单,各塔设有旁路用阀门调节气体入塔温度。由于氨合成反应平衡的限制,决定了催化剂温度,不需要调节催化剂床层反应温度。
2、伍德两塔三床两废锅氨合成圈
伍德两塔三床两废锅氨合成圈采用两个较小的合成塔,3个催化剂床,两塔塔后各连一个废锅。这种结构使反应温度分布十分接近最优的反应温度,气体的循环量和压降小,投资和能耗节省,副产高压蒸汽多。
3、托普索两塔三床两废锅氨合成圈
托普索S-250系统采用无下部换热的S-200合成塔和S-50合成塔组成。
还包括:
(1)废锅和锅炉给水换热器回收废热;
(2)合成塔进出气换热器,水冷器,氨冷器和冷交换器,氨分离器及新鲜气氨冷器等。合成塔为径向流动催化剂床,采用1.5mm~3mm小催化剂,压降为0.3MPa。由S-200型塔出来的合成气,经废热锅炉回收热量,并保证入S-50型塔的合适温度,以提高单程合成率。
Ⅸ 下列装置常用于实验室制取气体
⑴ ① 铁架台 ② 长颈漏斗 ⑵ 2KClO 3 2KCl + 3O 2 ↑ ;导管口有气泡连续均匀冒出时 ; 2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O ⑶ BE ;可以随时控制反回应发生或停止;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 下图是实验室制取气体常用的装置.(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置:______(填字母,
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时需要加热,应选用的发生装置是D装置;
高锰酸钾是粉末状固体,取用高锰酸钾药品时,应该用药匙;
因为氧气不易溶于水,可以用排水法收集,即用F装置收集;
为了防止水倒流入试管,把试管炸裂,收集满氧气后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯.
故填:D;A;氧气不易溶于水;防止水倒流入试管,把试管炸裂.
(2)因为过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应不需要加热,因此实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气时可以选用E作为发生装置;
注射器C可替代E中长颈漏斗进行试验的优点是能够控制反应速率;
注射器C还可用检查装置E的气密性,步骤如下:①向锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗的末端,②将注射器C连接到装置E的导管处,③缓慢拉动注射器C的活塞,观察到长颈漏斗末端出现气泡,表示装置E的气密性良好.
故填:反应物是固体和液体,不需要加热;能够控制反应速率;浸没长颈漏斗的末端;长颈漏斗末端出现气泡.
(3)若用G装置收集氧气,导管口要接近集气瓶底部的原因是有利于排尽集气瓶中的空气;
验证氧气已经收集满的方法是:把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满.
故填:有利于排尽集气瓶中的空气;把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满.
(4)对比(1)(2)两种方法制取氧气,(2)方法更好,因为(2)方法反应不需要加热,操作简单、安全.
故填:反应不需要加热,操作简单、安全.