实验室制氨气装置图长导管

『伍』 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。

『陆』 化学实验室制取氨气的装置图，高悬赏

实验室，常用铵盐与碱作用特性制备氨气：

2NH4Cl+Ca(OH)2===2NH3↑+CaCl2+2H2O↑

实验说明：
1.建议在做氨的制取实验前，增加装置气密性的检查。为避免残留在导管里的水影响下一步的实验，可在导管的末端连接带有玻璃弯管的胶皮管。
用氯化铵与氢氧化钙反应制氨时，反应生成的氯化钙易与氨结合生成氨合物CaCl2·8NH3而损失部分氨。因此在反应中氢氧化钙应稍过量。反应混合物要迅速混合均匀，以防止氯化铵在加热过程中分解产生氯化氢和氨，使收集的气体中有白烟（NH4Cl）。
制取氨时最好用新制备的消石灰。放置较久的消石灰因吸收空气中的二氧化碳而含有一定量的碳酸钙，这样的消石灰不适用。如果用生石灰粉末代替消石灰，制得的氨比较干燥。用碱石灰代替消石灰，可使反应速率加快。
2.因为氨的密度小于空气，所以玻璃导管口应伸到试管的底部，以利于排净试管中的空气。试管口堵一小块疏松的棉花，目的是为了防止氨逸出。装有氯化铵与氢氧化钙混合物的大试管口应向下倾斜，以防止试管在加热过程中炸裂。
3.用小火加热，以免产生的氨的速率过大。
4.收集满氨后，在玻璃导管口上盖一小块蘸有稀硫酸的棉花，目的是为了使硫酸与氨反应生成(NH4)2SO4，防止氨逸出。

『柒』 为探究氨的制取和性质，某兴趣小组的同学进行了如下实验．实验室制取氨气可以将浓氨水滴入生石灰中．装置

（1）实验室制取氨气可以将浓氨水滴入生石灰中，发生的反应为CaO+H₂O=Ca（OH）₂ ，反应放热使一水合氨分解生成氨气，NH₃?H₂O=NH₃↑+H₂O，
故答案为：CaO+H₂O=Ca（OH）₂ ，NH₃?H₂O=NH₃↑+H₂O；
（2）若要在C中收集满一瓶干燥的氨气，氨气记忆溶于水，密度比空气轻可以用向下排气法收集，导气管应长进短出，装置图为：；碱石灰；
（3）氨气是污染性气体需要尾气吸收，氨气极易溶于水，需要防倒吸，装置E能防倒吸，故答案为：E；
（4）①浓盐酸和二氧化锰加热反应生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气，需要用饱和食盐水吸收氯化氢，用浓硫酸吸收水蒸气，通入饱和食盐水是为了洗去HCl气体，通入浓硫酸吸收水蒸气，干燥气体，
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；
②氯气氧化氨气生成氮气和氯化氢，生成白烟是因为氨气和生成的氯化氢反应生成氯化铵固体，反应的化学方程式为：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，
故答案为：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；
③白烟中的阳离子是铵根，依据铵根离子和碱反应生成氨气设计实验检验铵根离子的存在，取该适量白色固体加入少量水配成溶液，向溶液中加入浓氢氧化钠溶液加热，若有能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体产生，则证明该白烟中有NH₄⁺，
故答案为：取该适量白色固体加入少量水配成溶液，向溶液中加入浓氢氧化钠溶液加热，若有能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体产生，则证明该白烟中有NH₄⁺．