⑴ 制取氨气的方法
常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备。
化学反应方程式:
2NH₄Cl(固态) + Ca(OH)₂(固态)===2NH₃↑+ CaCl₂ + 2H₂O
Li₃N + 3H₂O === 3LiOH + NH₃↑
还可用浓氨水加固体NaOH制备氨气。
NH₄⁺+OH⁻=NH₃·H₂O
固体铵盐制取
反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2
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。
以上内容参考:网络-氨气制法
⑵ 实验室制氨气的装置是什么
装置是铁架台,铁夹,酒精灯,两个大试管,棉花;药品是氯化铵固体,氢氧化钙固体。
氨气制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。实验室制取氨气的方法主要是加热固体氯化铵与熟石灰的混合物,然后将气体收集起来。制备氨气的工艺流程有很多方案,世界各国采用的也不尽相同。
氨气
氨气,Ammonia, NH3,无色气体。有强烈的刺激气味。易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃,临界压力11.2MPa,即112.2大气压)。沸点-33.5℃。也易被固化成雪状固体。熔点-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。
在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。可由氮和氢直接合成而制得,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡。
以上内容参考:网络——氨气
⑶ 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。
⑷ 制造氨气的原料,原理,装置,装置图,和干燥方法
下面的网站有演示
http://www.tse.net/syys/chuhuashiyan/chsy20020124_1.htm
实验室制取氨的方法
实验装置
由反应原理可知,实验室制取氨气是固体和固体反应加热条件下制取气体,应采用制取氧气的发生装置。装置如图。
铁架台,铁夹,酒精灯,两个大试管,棉花;氯化铵固体,氢氧化钙固体。
实验原理
2NH4CL + Ca(OH)2 === CaCL2 + 2NH3 + 2H2O
注意:
a. 一般用Ca(OH)2,而不用NaOH,因NaOH碱性太强,对大试管腐蚀比Ca(OH)2强。
b. 选用Ca(OH)2时要检验消石灰是否变质, 因经过长期存放后消石灰部分变成碳酸钙,最好用新制的消石灰。
c. NH4CL与Ca(OH)2质量比5:8为宜,如用 (NH4)2SO4代替NH4CL,则质量比为1:1,消石灰过量,以防止生成氨合物。
a. 试管口(盛固体药品的试管)要略向下倾斜;
b. 固体药品要平铺试管底部;
c.导出氨气的导管要短,收集氨气的导管要长,伸入试管底部;
d.为使氨气收集更多,防止空气中的水蒸汽进入收集氨气的试管,在试管口防一块,但不能堵死
e.酒精灯加热用外焰,先均匀加热,后对固体加热。
收集方法: 用向下排气法取气法收集。因氨气极易溶于水,比空气轻。
干燥氨气: 用碱石灰,不能用浓硫酸和氯化钙干燥氨气。 检验氨气 用湿润的红色石蕊试纸,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
实验室制取氨气也可采用常温下用浓氨水与固体烧碱混合的方法来制氨,只要将浓氨水滴入盛有固体烧碱的烧瓶中,待冒气泡较多时,即可用向下排气法收集氨气。
⑸ 氨气的三种实验室制法是什么
用固体铵盐制取氨气、用氮化物制取氨气和用浓氨水制取氨气。
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。
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。
(5)氨气的实验室制法干燥装置扩展阅读:
注意事项:
氨气其实也是一种碱性气体,氨气溶于水后,水溶液是碱性的,所以氨气遇到酸性的液体或者气体在一定环境下是会发生化学反应的,所以在干燥氨气的时候一定要注意干燥剂的选择。因此上面所说的干燥剂都是避开酸性这个条件的。
氨气是一种极易溶于水的气体,所以在实验室制取环境中,要保证装置的气密性。因为空气中含有大量的水分,若不能保证装置气密性,那么空气很容易通过缝隙进入装置从而污染了氨气,同时制取的氨气就不纯净干燥。
⑹ 为了在实验室制取干燥的氨气,甲、乙、丙三位同学分别设计了如下三套实验装置.(1)写出实验室制氨气的
(1))氯化铵与来氢氧化钙在加热条件源下反应生成氯化钙、氨气和水,方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl
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