氨气的制取
初中化学氨气知识点
初中化学氨气知识点化学是一门实验性和理论性相辅相成的科学,它研究的是物质的组成、结构、转化和性质等方面。
在初中化学的学习中,氨气也是一个重要的知识点。
本文将重点介绍氨气的性质、制取、用途等相关知识。
一、氨气的性质氨气是一种无色、气味刺激性很强的气体,在常温常压下为一种无色、腐蚀性较强的液体。
它具有高溶解度和弱电解质性,可与水发生化学反应,生成弱碱性的氨水。
氨气的物理性质具有易挥发、密度低、相对分子质量小等特点。
二、氨气的制取方法氨气是由氮气和氢气在一定条件下所反应而产生的,反应的化学方程式为:N2 + 3 H2 → 2 NH3具体制取方法有:1、气相法制取:将氮气、氢气按一定比例送入反应釜中,在催化作用下,使反应生成氨气,采用冷却浓缩摄取,再根据需要进行压缩、液化、储存和运输等。
2、液相法制取:利用氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气,采用水溶液中吸收气态氨气的方法,最后通过氨气的脱附和通风而得到。
3、固相法制取:在固体催化剂的作用下,将氮气和氢气进行反应,生成氨气,该方法可在较低的温度下进行反应。
三、氨气的用途氨气的用途比较广泛,在农业、工业、医学、生活等领域都有应用。
主要用途包括:1、农业:用于化肥制造,氨气制成的氮肥是世界上使用最广泛的化肥之一。
2、工业:氨气是生产氨基酸、纤维素、尼龙、塑料等化学产品的原料,用于废水处理、蒸馏、冶金、电子、水泥、玻璃等行业。
3、医学:氨气具有抗炎、杀菌、离子交换等性质,用于医疗卫生领域,如制备药物和消毒。
四、氨气的安全注意事项氨气具有强烈的腐蚀性和毒性,对人体有一定危害。
因此,在使用和储存氨气时,应注意以下事项:1、氨气必须在通风良好的室外或设有排气装置的室内操作。
2、避免氨气的直接接触和吸入,工作人员必须佩戴呼吸器或防毒面具等防护设备。
3、操作过程中禁止吸烟、饮食等行为。
4、储存和运输氨气时,必须放置在干燥、通风、阴凉处,避免阳光直接照射和高温环境,以免发生爆炸和泄漏事故。
实验室制取氨气化学方程式
实验室制取氨气化学方程式
实验室制取氨气化学方程式
在实验室中,制取氨气是一项常见的实验操作。
通常,这种化合物用
于制作化肥等化学品。
本文将介绍实验室制取氨气的化学方程式。
制备氨气的方法有多种,其中一种是通过铁和氨盐的反应。
反应公式
如下:
Fe + 2NH4Cl → FeCl2 + 2NH3 + H2
这个实验中使用的铁粉和氨盐混合物经过反应会产生氨气和氯化亚铁。
另一种制备氨气的方法是通过氨水和碱金属或碱土金属的反应。
这种
反应需要在强碱条件下进行,具体公式如下:
Ca(OH)2 + 2NH4Cl → 2NH3 + CaCl2 + 2H2O
这种方法是靠氨水和氢氧化钙在互相作用的过程中来制备氨气的。
在实验室中,制取氨气需要注意以下几点:
首先,注意安全。
氨气是一种容易刺激眼睛和呼吸系统的有毒气体,
需要防护警告标识、手套和呼吸防护设备等。
同时,注意化学试剂的
使用量,保证反应的准确性和安全性。
其次,温度和压力也需要控制,以确保反应的稳定和产量的高效。
例如,在Ca(OH)2 + 2NH4Cl反应中,温度和氢氧化钙的浓度会对氨气的生成产生影响。
最后,对于反应结果的检验也是必要的。
可以使用试纸或其他化学测试方法检测氨气的生成和纯度。
综上所述,实验室制取氨气是一种有趣的化学实验,可以通过多种方法实现,其中最常见的是铁和氨盐反应以及氨水和碱金属或碱土金属的反应。
制取氨气需要注意安全、温度和压力的控制以及反应结果的检验。
这些注意事项的遵守可以确保实验的成功和安全。
工业制取氨气的化学方程式
工业制取氨气的化学方程式
氨气(NH₃)是一种重要的化学物质,它广泛应用于农业、医药、食品、电子制造等诸多领域。
它的化学式是NH₃,它的制取需要经历多个步骤,主要使用的是化学反应。
首先,N₂和H₂的混合气体经过氧化反应,即N₂ + 3H₂ → 2NH₃,其中N₂为氮气,H₂为氢气,NH₃为氨气,这是一个热力学上有利的反应,需要添加一定的能量,得到的氨气有一定的纯度。
其次,氨气经过硫酸和硝酸的混合溶液中,可以有效地提高氨气的纯度,该反应为NH₃ + H₂SO₄ + HNO₃ → (NH₄)₂SO₄ + H₂O,其中NH₃为氨气,H₂SO₄为硫酸,HNO₃为硝酸,(NH₄)₂SO₄为硫酸铵。
最后,将产生的硫酸铵再次经过电解反应,即(NH₄)₂SO₄ → 2NH₃ + H₂SO₄,其中NH₃为氨气,H₂SO₄为硫酸,可以得到更高纯度的氨气。
以上就是工业制取氨气的化学方程式,从而可以得到高纯度的氨气。
氨气的主要用处是作为有机化学中的催化剂,用于合成氨基酸、蛋白质和其他有机物。
此外,由于氨气具有腐蚀性,它还可以用于工业和农业废水处理,可以有效地降解有机物质。
化学氨气制取实验报告
一、实验目的1. 熟悉氨气制备的原理和方法。
2. 掌握氨气的性质和实验室安全操作规程。
3. 提高化学实验技能和数据处理能力。
二、实验原理氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,具有强烈的还原性。
实验室常用固体氯化铵(NH4Cl)与固体氢氧化钙(Ca(OH)2)反应制备氨气。
反应方程式如下:2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O三、实验仪器与试剂1. 仪器:锥形瓶、酒精灯、试管、试管夹、玻璃棒、铁架台、集气瓶、橡胶塞、水槽、毛玻璃片、滴管、天平等。
2. 试剂:固体氯化铵、固体氢氧化钙、稀盐酸、氢氧化钠、硫酸铜溶液、氨水等。
四、实验步骤1. 准备工作:将固体氯化铵和固体氢氧化钙分别称量,准确到0.1g。
2. 氨气制备:将称量好的固体氯化铵和固体氢氧化钙放入锥形瓶中,用玻璃棒搅拌均匀。
3. 加热反应:将锥形瓶放置在铁架台上,用酒精灯加热锥形瓶底部,观察反应情况。
当观察到有大量气泡产生时,表示氨气开始生成。
4. 收集氨气:将集气瓶倒置于水槽中,用毛玻璃片封住锥形瓶口,待氨气充满集气瓶后,用橡胶塞封住集气瓶口。
5. 氨气性质实验:取一支试管,加入少量稀盐酸,将集气瓶中的氨气导入试管中。
观察是否有大量气泡产生,证明氨气具有还原性。
6. 氨水制备:取一支试管,加入少量氢氧化钠溶液,将集气瓶中的氨气导入试管中。
观察氨水是否生成,证明氨气溶于水形成氨水。
7. 氨气实验结束:将实验装置拆解,清理实验台。
五、实验数据记录与处理1. 氯化铵质量:m(NH4Cl) = 0.5g2. 氢氧化钙质量:m(Ca(OH)2) = 0.5g3. 氨气生成量:V(NH3) = 100mL4. 氨气密度:ρ(NH3) = 0.77g/L5. 氨气摩尔质量:M(NH3) = 17g/mol根据实验数据,计算氨气的物质的量:n(NH3) = m(NH3) / M(NH3) = 0.77g / 17g/mol = 0.045mol六、实验结果与分析1. 实验过程中,观察到氯化铵和氢氧化钙混合后,加热产生大量气泡,证明氨气成功制备。
氨气制取方法
氨气制取方法氨气是当今化学工业中重要的原料和中间体,有着广泛的应用价值。
它被广泛用于农业,石油化工,医药,水处理等方面,是化学工业的重要物质。
由于氨气的重要性,人们在技术发展的过程中,也发展出了多种氨气制取方法。
总的来说,常用的氨气制取方法可以分为三大类,即氨固相制取方法、气液两相制取方法和气液多相制取方法,其中空气吸收法是目前最常用的氨气制取方法。
氨固相制取法是利用氨固溶液中的氨气,采用蒸馏或抽汽等方法将其分离出来的制取方法。
首先,氨固溶液中的氨气用蒸馏或抽汽的方式分离出来,然后将游离的氨气经过过滤、洗涤和抽汽脱除淤渣,以确保氨气纯度满足要求,再将其进行收集。
气液两相制取方法也是利用氨溶液中的氨气,采用挥发或凝聚的方法,将其分离出来的方法。
首先,将氨溶液中的氨气用挥发或凝聚的方式分离出来,然后将其经过过滤、洗涤和凝聚脱去淤渣,以确保氨气纯度满足要求,再将其进行收集。
气液多相制取方法也是利用氨溶液中的氨气,采用挥发、凝聚、抽汽等综合的方法将其分离出来的方法,首先,将氨溶液中的氨气用挥发、凝聚、抽汽等方法分离出来,然后将其经过过滤、洗涤和抽汽脱去淤渣,以确保氨气纯度满足要求,再将其进行收集。
最后,空气吸收法又称低温蒸发吸收法,是指利用空气低温蒸发技术,将空气中的氨气吸收,分离出来的方法。
其工艺流程是,将空气压缩置于低温环境中,并加入吸收剂,通过输入电流使得空气中的氨气被吸收,然后将氨气经过过滤、洗涤和抽汽脱去淤渣,以确保氨气的纯度满足要求,再将其进行收集。
上述是目前比较常用的氨气制取方法,这些方法都具有自身的优点和缺点,制取氨气时,应根据实际情况选择最适当的方法,以助氨气得以安全及时地制取出来。
氨气的制取不仅要掌握制取方法,还要注意节约能源,节约用水和电,减少排放,合理利用资源,达到节能、绿色、可持续发展的目的。
此外,氨气制取过程还应注意安全,运行中要严格按照操作规程执行,充分考虑安全风险,严格控制环境排放,做到安全高效。
用熟石灰制取氨气的原理
用熟石灰制取氨气的原理熟石灰制取氨气的原理是基于熟石灰与氨气之间的反应。
熟石灰是一种固体氢氧化钙(Ca(OH)2),也称为石灰石或生石灰。
氨气是一种常见的无机气体,化学式为NH3。
熟石灰制取氨气的步骤如下:第一步:制备氨气的前体-氯化铵氯化铵是熟石灰制取氨气的重要前体,在实验中通常使用氯化铵的溶液。
首先,将氯化铵溶解在适量的水中,这样可以增加反应的速度和效率。
氯化铵溶液的化学式为NH4Cl。
NH4Cl + Ca(OH)2 -> NH3 + CaCl2 + 2H2O在此反应中,氯化铵与熟石灰反应生成氨气、氯化钙和水。
其中,氨气为我们所需的产物。
第二步:收集和提纯氨气一旦氨气生成,我们需要将其从反应体系中分离和收集出来。
由于氨气是无色、具有刺激性气味和可溶于水的性质,所以可以通过不同的方法进行收集和提纯。
1. 下降管技术这种方法通常用来测定氨气的产生量。
通过将反应容器通入水中,氨气会上升到容器的上部,然后通过下降管收集。
接着,可以通过测量氨气在收集容器中的体积来确定氨气的产生量。
2. 干燥管技术由于氨气可溶于水,所以需要将其从水中分离出来。
一种方法是使用干燥管,干燥管中填充着干燥剂,如干燥的氢氧化钠或氯化钙。
将收集到的氨气通入干燥管,气体经过干燥剂后,水分被吸附,从而从氨气中除去。
除了上述两种技术,还可以使用其他方法,如冷凝法、吸附法等,以提取和纯化氨气。
总结起来,熟石灰制取氨气的原理是通过反应熟石灰与氯化铵生成氨气。
随后,通过适当的收集和提纯方法,可以将氨气从反应体系中分离和收集出来。
熟石灰制取氨气是重要的化学反应之一,应用广泛于实验室和工业生产中。
氨气的制法
NH4++OH-
加入固态碱性物质(如:CaO、NaOH),消耗水且使c(OH-) 增大,使平衡向左移动,同时放热,促使NH3·H2O分解。
二、氨气的工业制法
高温、高压
N2+ 3H2 催化剂 2 NH3
1、可以干燥氨气的物质是 ( D )
A、P2O5
B、无水CaCl2
C、浓硫酸 D、碱石灰
干燥管
U形管
③收集装置
收集方法:向下排空气法
为防止氨气和空气对流,在试管口塞一团棉花。
验满方法:
①湿润的红色石蕊试纸(变蓝) ②蘸有浓盐酸的玻璃棒(白烟)
④尾气处理
导管口放一团用水或酸 溶液(例如:硫酸)浸 湿的棉花团
注意
1、实验室制取氨气通常选用NH4Cl或(NH4)2SO4, 但不用NH4NO3和NH4HCO3。
2、默写化学方程式:
NH3·H2O
⑤⑥
①
N2
②
NH3
NO ③
NO2 ④ HNO3
⑦⑧ ⑨
NH4Cl
实验室制氨气
因为硝酸铵加热易爆炸,而碳酸氢铵加热分 解会产生二氧化碳气体。 2、消石灰不能用NaOH、KOH代替。
因为NaOH、KOH易吸水而结块,不利于 与铵盐充分接触,且高温下易腐蚀试管。
氨气的实验室制法
2、加热浓氨水
3、浓氨水与固体烧
NH3·H2O==△===NH3↑+H2O 碱或生石灰混合
原理:NH3+H2O
第3课时
氨气的制法
一、氨气的实验室制法
1、加热氯化铵和消石灰的混合物
(1)反应原理: 消石灰或熟石灰
Δ
2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2H2O+2NH3↑
实验室制氨气的化学方程式
1实验室制取氨气的化学方程式
实验室,氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备:
2NH4Cl(固态) + Ca(OH)2(固态)===2NH3↑+ CaCl2+ 2H2O
Li3N + 3H2O === 3LiOH + NH3↑
实验室快速制得氨气的方法:
用浓氨水加固体NaOH制备氨气。
工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成:
N2+3H2==高温高压催化剂===2NH3(可逆反应)
△rHθ =-92.4kJ/mol
2氨气吸入的危害表现
氨的刺激性是可靠的有害浓度报警信号。
但由于嗅觉疲劳,长期接触后对低浓度的氨会难以察觉。
吸入是接触的主要途径,吸入氨气后的中毒表现主要有以下几个方面。
轻度吸入氨中毒表现有鼻炎、咽炎、喉痛、发音嘶哑。
氨进入气管、支气管会引起咳嗽、咯痰、痰内有血。
严重时可咯血及肺水肿,呼吸困难、咯白色或血性泡沫痰,双肺布满大、中水泡音。
患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等。
氢气和氮气制取氨气的表达式
氢气和氮气制取氨气的表达式
制取氨气是一种常见的化学实验,可以通过氢气和氮气的反应来实现。
这个反应可以用化学方程式来表示:3H2 + N2 → 2NH3。
在制取氨气的实验中,首先需要准备氢气和氮气。
氢气可以通过电解水来制取,通过将电流通入水中,将水分解为氢气和氧气。
而氮气则可以从空气中分离出来,通过液化空气并蒸馏可以得到纯净的氮气。
接下来,需要将制备好的氢气和氮气混合在一起,然后引入反应装置中。
反应装置一般是一个密闭的容器,以确保反应过程中不会有其他气体进入或逸出。
当氢气和氮气混合后,引入反应装置中,开始进行反应。
反应过程中,需要提供适当的温度和压力条件,通常在高温下进行。
这样可以促进氢气和氮气的反应速率,使反应更加迅速和充分。
经过一段时间的反应,可以观察到反应物逐渐消失,产生氨气。
氨气是一种无色无臭的气体,可以通过气体收集装置收集起来。
制取氨气的反应是一个放热反应,反应过程中会释放出大量的能量。
因此,在实验操作中需要注意安全,确保反应装置的密封性和稳定性,以防止意外发生。
制取氨气的反应是一种重要的化学实验,氨气在工业生产中有广泛
的应用,例如用作肥料、合成化学品等。
通过合理控制反应条件,可以提高氨气的产量和纯度,满足不同应用领域的需求。
制取氨气的实验过程需要仔细操作和严密控制,同时也需要充分考虑安全因素。
只有在合适的实验条件下,才能获得高效、安全的氨气制备过程。
这一实验不仅帮助我们理解化学反应的原理,也为工业生产提供了重要的基础。
《氨气的实验室制取与性质》实验教案
《氨气的实验室制取与性质》实验教案氨气的实验室制取与性质1. 实验目的本实验旨在探究氨气的实验室制取方法以及其性质。
2. 实验原理氨气是一种无色气体,有刺激性气味。
在实验室中,常用氯化铵和氢氧化钠的反应制取氨气。
反应方程式如下:NH₄Cl + NaOH → NH₃↑ + H₂O + NaCl3. 实验步骤步骤一:制取氨气1. 取一烧杯,加入适量氯化铵和氢氧化钠;2. 加入足够的蒸馏水,搅拌至溶解;3. 在烧杯上盖上玻璃片做为蒸发盖,待室温下静置2小时;4. 装有塞子的试管插入试管架,将试管浸入烧杯中的溶液至一半;5. 加热烧杯,使溶液煮沸,然后用火把封闭试管口;6. 急冷烧杯,观察氨气生成情况。
步骤二:观察氨气性质1. 打开试管口,倾斜试管,用湿pH试纸浸入气体中;2. 观察试纸颜色变化,记录结果;3. 用玻璃棒蘸取一点氨水,放置在盛有盐酸的烧杯中,观察其反应情况。
4. 实验结果与讨论4.1 制取氨气根据实验步骤,成功制取了氨气。
在加热的过程中,氯化铵和氢氧化钠反应产生氨气,该气体经过急冷后收集在试管中。
4.2 氨气的性质根据湿pH试纸的颜色变化,可以得出氨气呈碱性。
此外,氨气与盐酸反应会产生白色氯化铵沉淀。
5. 安全注意事项1. 操作过程中需注意个人防护,避免氨气直接接触皮肤和眼睛;2. 加热时应小心操作,避免溅出或爆炸;3. 实验结束后,将试管中的氨气排空,避免滞留。
6. 结论通过本实验,制取了氨气并观察了其性质。
氨气表现出碱性,并能与盐酸反应产生氯化铵沉淀。
7. 参考文献[参考文献一][参考文献二][参考文献三]。
高中化学之氨气的制取实验口诀
高中化学之氨气的制取实验口诀
灰铵盐热成氨,装置同氧心坦然。
碱灰干燥下排气,管口需堵一团棉。
解释:
1、消灰铵盐热成氨:“消灰”指消石灰。
意思是说在实验室中常用消石灰和铵盐混合加热的方法来制取氨气。
2、装置同氧心坦然:意思是说该装置与制氧气的装置雷同。
3、碱灰干燥下排气:“碱灰”指碱石灰。
“碱灰干燥”的意思是说实验中干燥氨气时通常使制得的氨气通过碱石灰干燥。
“下排气”的意思是说收集氨气须用向下排空气集气法(因为氨气极易溶入水,且比空气轻)。
联想:
(1)为能迅速的得到较纯的氨气,必须将导气管伸入试管的底部;
(2)检验氨气是否已经充满试管的方法是:“氨遇酚酞即变红”、“两酸遇氨冒白烟”。
4、管口需堵一团棉:意思是说收集氨气的试管口需要堵一团棉花[联想:堵棉花的作用是:
(1)防止氨气吸收空气中的水分;
(2)增大试管中氨气的密度。
用浓氨水制取氨气的方法
用浓氨水制取氨气的方法一、引言在化工生产和实验室中,制取氨气通常采用浓氨水作为起始原料。
浓氨水制取氨气的方法主要包括浓氨水与热水合分解、浓氨水与氢氧化钙干燥剂的反应两种方式。
本文将详细介绍这两种方法的操作步骤及注意事项。
二、浓氨水与热水合分解法1.方法原理浓氨水与热水之间的化学方程式为:2NH4OH → 2NH3 + 2H2O。
在这种方法中,通过热水对浓氨水进行加热,使其发生分解,从而释放出氨气。
这是一种简便、易行的方法,广泛应用于氨气的实验室制取中。
2.操作步骤(1)实验前准备:备好所需的试剂和器皿,确保操作台面干净整洁。
(2)将浓氨水倒入烧杯中,并将烧杯放在加热器上。
(3)用玻璃棒搅拌浓氨水,使其均匀加热,待烧杯内浓氨水温度升至70℃以上时停止加热。
(4)用气体收集瓶接收生成的氨气,同时用湿润的红石色试纸测定氨气生成量。
(5)实验结束时,注意关闭加热器并注意安全,将气体收集瓶中的氨气用适当方法处理。
3.注意事项(1)注意安全防范,加热过程中禁止过度搅拌,以免氨气外溢。
(2)加热过程中一定要戴好化学防护眼镜和手套,以免溅出的热液体造成伤害。
(3)实验结束后,对残留的浓氨水做好处理,避免触及皮肤和呼吸道。
三、浓氨水与氢氧化钙干燥剂的反应法1.方法原理浓氨水与氢氧化钙的化学反应方程式为:2NH4OH + Ca(OH)2 → 2NH3 + 2H2O + CaCl2。
在这种方法中,浓氨水通过氢氧化钙的吸收和干燥,使其分解并释放出氨气。
这种制氨方法操作简便,不需要加热,因此在实验室及一些小规模生产中也得到了广泛应用。
2.操作步骤(1)实验前准备:备好所需的浓氨水、氢氧化钙干燥剂、气体收集瓶等器材。
(2)将氢氧化钙干燥剂平铺在盛有浓氨水的容器底部。
(3)慢慢往盛有氢氧化钙干燥剂的容器中滴加浓氨水,观察并等待一段时间。
(4)用气体收集瓶接收生成的氨气,同时用湿润的红石色试纸测定氨气生成量。
(5)实验结束后,对生成的氨气和残留的浓氨水做好处理,注意安全高效地处理化学品。
用浓氨水制取氨气的方法
用浓氨水制取氨气的方法
制取氨气是一种常见的实验方法,其原理是利用浓氨水的特性来实现。
浓氨水在硝酸的作用下可以释放出氨气,而氨气则可以被收集和利用。
通过这种方法,我们可以方便地获取纯净的氨气,并且可以用于各种化学实验中。
在实验中,首先需要准备好所需的材料和设备。
除了浓氨水和硝酸外,还需要一个收集氨气的装置,如气液分离器或气相色谱仪。
另外还需要一些基本的化学实验器材,如试管,试管夹,试管架等。
接下来,我们可以按照以下步骤来进行制取氨气的实验:
1. 首先,将一定量的浓氨水倒入一个试管中。
2. 然后,将试管固定在试管架上,并使用试管夹将其夹紧。
3. 接下来,向试管中加入少量的硝酸,注意要小心操作,避免溅出。
4. 在加入硝酸的同时,可以观察到试管内产生了气泡,这是氨气释放的迹象。
5. 当气泡停止产生后,可以用气液分离器或气相色谱仪来收集氨气。
6. 最后,可以将收集到的氨气用于所需的化学实验中。
通过这些步骤,我们可以方便地制取出纯净的氨气。
在实验过程中,
需要注意安全操作,避免液体溅出或气体泄漏。
同时,也要注意控制实验条件,以确保实验的准确性和可重复性。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,使用浓氨水制取氨气是
一种简单而有效的方法。
通过合理操作和控制实验条件,我们可以方便地获取所需的氨气,并且可以用于各种化学实验中。
希望通过这篇文章的介绍,能够帮助大家更好地理解和掌握制取氨气的方法。
制取氨气方程式
制取氨气方程式制取氨气方程式介绍氨气是一种重要的化学物质,广泛应用于农业、医药、化工等领域。
制取氨气的方法有很多种,其中最常见的是哈伯-卡斯特纳过程。
本文将详细介绍哈伯-卡斯特纳过程,包括其原理、反应方程式、反应条件等。
原理哈伯-卡斯特纳过程是一种通过合成气制取氨气的方法。
合成气是由一定比例的一氧化碳和二氧化碳混合而成,在高温高压下与空气中的氮分子反应生成氨。
该反应需要使用铁作为催化剂。
反应方程式哈伯-卡斯特纳过程的反应方程式如下:N2 + 3H2 → 2NH3该反应中,一分子的氮和三分子的氢在催化剂铁(Fe)的作用下发生了结合,生成了两分子的氨。
反应条件哈伯-卡斯特纳过程需要在高温高压下进行。
具体来说,需要满足以下条件:1. 反应温度:通常在400℃至500℃之间。
2. 反应压力:通常在100至200个大气压之间。
3. 催化剂:使用铁作为催化剂。
4. 反应物比例:一氧化碳和二氧化碳的比例需要保持在1:1至1:2之间。
操作步骤哈伯-卡斯特纳过程的操作步骤如下:1. 将空气通过压缩机压缩到高压状态,然后进入空气分离装置中进行分离,得到纯净的氮气和氧气。
2. 将纯净的氮气和纯净的氢气按照一定比例混合,然后通过加热使其反应生成合成气。
3. 将合成气与铁催化剂一起进入反应器中,在高温高压下进行反应。
4. 反应结束后,将产生的混合物进行冷却、脱水、除尘等处理,得到纯净的氨气。
注意事项在进行哈伯-卡斯特纳过程时需要注意以下事项:1. 反应器需要具备良好的密封性能,以免发生泄漏事故。
2. 铁催化剂需要定期更换或再生,以保证反应效果。
3. 反应器需要进行定期清洗,以避免催化剂表面积聚灰尘等杂质影响反应效果。
结论哈伯-卡斯特纳过程是制取氨气的一种重要方法,其原理简单、反应效率高、成本低廉,因此得到了广泛的应用。
在实际操作中需要注意反应条件的控制、催化剂的管理以及反应器的维护等问题,以确保反应顺利进行并得到高质量的产品。
氨气的制取
方法氨气是制取氨的基本原料,其主要制取方法如下:①氨水法:将水合铵(NH4OH)溶于水中,加热至100℃,水合铵分解成氨气和水。
这种方法可以得到极低含水量的氨气,但生产效率低,不太适用于工业。
②氢氧化钠法:将氢氧化钠(NaOH)与氯化钠(NaCl)混合,放入感应炉中加热,当温度升到450℃时,发生氢氧化钠/氯化钠反应,生成氨气。
该方法可以一次性大量生产氨气,但含水量较高,不适合一些应用。
③硝酸盐法:将硝酸钾(KNO3)与硫酸钠(Na2SO4)混合,放入感应炉中加热,当温度升到400℃时,发生硝酸钾/硫酸钠反应,生成氨气。
该方法可以一次性大量生产氨气,但由于温度较低,含水量较高,也不适合一些应用。
氨气的制取实验报告
一、实验目的1. 熟悉实验室制取氨气的基本原理和操作步骤。
2. 掌握固固加热反应装置的使用方法。
3. 学习氨气的收集和检验方法。
二、实验原理氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,易溶于水。
实验室中常用氯化铵(NH4Cl)和氢氧化钙(Ca(OH)2)固体加热反应制备氨气。
反应方程式如下:2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O三、实验仪器与试剂1. 仪器:酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、石棉网、秒表等。
2. 试剂:氯化铵、氢氧化钙、酚酞试液。
四、实验步骤1. 将氯化铵和氢氧化钙按照一定比例混合均匀,装入试管中。
2. 将试管固定在铁架台上,用导管连接集气瓶。
3. 点燃酒精灯,加热试管底部,使混合物受热反应。
4. 观察氨气产生,当集气瓶内充满氨气时,关闭酒精灯。
5. 将集气瓶移至水面上方,用胶头滴管吸取少量酚酞试液,滴入集气瓶中。
6. 观察酚酞试液的颜色变化,确认氨气已收集。
五、实验现象与结果1. 加热过程中,氯化铵和氢氧化钙反应产生大量气泡,氨气被收集在集气瓶中。
2. 集气瓶内酚酞试液变红,证明氨气已收集。
六、实验分析1. 实验过程中,氯化铵和氢氧化钙反应生成的氨气具有刺激性气味,对人体有害。
实验操作时应注意安全,避免氨气泄漏。
2. 加热过程中,温度过高或过低都会影响氨气的产生。
实验过程中应控制好加热温度,确保氨气顺利产生。
3. 实验过程中,酚酞试液的颜色变化可作为氨气已收集的依据。
酚酞试液在氨气中呈红色,证明氨气已收集。
七、实验总结通过本次实验,我们掌握了实验室制取氨气的基本原理和操作步骤,了解了固固加热反应装置的使用方法。
同时,学会了氨气的收集和检验方法。
在实验过程中,应注意安全,避免氨气泄漏,并掌握好加热温度,确保实验顺利进行。
实验室制取nh3方程式
实验室制取nh3方程式实验室制取氨气(NH3)是一种重要的化学实验,可通过合成氨气的方法来制备。
下面将详细介绍制取氨气的实验步骤及反应方程式,并给出相关解释。
实验步骤:1. 准备实验室所需的器材和试剂,包括:氨气发生装置(由漏斗和烧瓶组成)、氨水(NH4OH)、浓盐酸(HCl)和烧杯等。
2. 将氨气发生装置装好,将漏斗与烧瓶上下颠倒安装,烧瓶中装入适量的氨水溶液。
3. 在烧杯中加入适量的浓盐酸,然后将烧杯放入冷水中,使其保持低温。
4. 缓慢地将浓盐酸倒入氨水溶液中,同时观察烧瓶中是否产生气泡。
反应方程式:NH4OH + HCl -> NH3 + H2O解释:在这个实验中,氨气发生装置起到了关键的作用。
氨气发生装置由漏斗和烧瓶组成,烧瓶中装有氨水溶液。
当浓盐酸与氨水发生反应时,产生了氨气和水。
反应方程式表明,氨水(NH4OH)与盐酸(HCl)反应生成氨气(NH3)和水(H2O)。
这个反应是一种酸碱中和反应。
盐酸是一种强酸,而氨水是一种弱碱。
在反应中,氨水的氨根离子(NH4+)与盐酸的氯离子(Cl-)结合形成氯化铵(NH4Cl),同时释放出氨气和水。
氨气在实验室中很容易观察到,它是无色且有刺激性气味的气体。
为了确保实验的顺利进行,烧杯中的浓盐酸需要保持低温。
这是因为反应是放热的,低温有助于控制反应速率,并防止产生大量的气泡溢出烧瓶。
制取氨气在实验室中具有重要的应用价值。
氨气广泛用于制备化学试剂、合成石油和煤气催化剂、制造肥料等。
此外,氨气还被用作冷却剂、氨气溶液(氨水)被用作清洁剂和消毒剂。
总结:通过上述步骤和反应方程式,可以在实验室中制取氨气。
这个实验的关键是将氨水与盐酸反应,产生氨气和水。
这个实验具有一定的危险性,因为浓盐酸是一种强酸,需小心操作。
制取氨气的实验是化学实验中常见的实验之一,对于理解酸碱中和反应和氨气的性质有着重要的意义。
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氨气的制取
实验演示
实验目的
学习实验室制取氨气的方法。
实验用品
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
注意事项
①.a. 一般用Ca(OH)2,而不用NaOH,因NaOH碱性太强,对大试管的腐蚀比Ca(OH)2强。
b. 选用Ca(OH)2时要检验硝石灰是否变质,因经过长期存放后消石灰部分变成碳酸钙,最好用新制的硝石灰。
c. NH4Cl与Ca(OH)2质量比以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。
②a. 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,在试管口放一块棉花,但不能堵死。
e. 酒精灯加热用外焰,先均匀加热,后对准固体加热。
收集方法
用向下排气法收集。
因氨气极易溶于水,比空气轻。
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。
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。
实验结论
实验室可以用氯化铵固体和氢氧化钙固体来制取氨气。
实验考点
1、氨气的制取原理、除杂、收集;
2、实验室制取氨气的装置。
经典考题
1、在实验室里,可用同一套仪器制取的气体是
A.NH3和Cl2 B.NH3和O2 C.CO2和H2 D.C12和CO2
试题难度:易
2、为了更简便地制取干燥的NH3,下列方法中适合的是()
A.NH4Cl与H2SO4(浓)混合加热,生成的气体用碱石灰进行干燥
B.N2 +3H2 2NH3,用烧碱干燥
C.加热浓氨水,气体用碱石灰干燥
D.加热NH4HCO3,气体用P2O5干燥
试题难度:中
3、制取氨气并完成喷泉实验(如图,图中夹持装置均已略去)
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:
(2)收集氨气应使用法,要得到干燥的氨气,可选用作干燥剂。
(3)用甲图装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥的氨气,引发上喷的操作是。
该实验的原理是
(4)如果只提供乙的装置,请说明引发喷泉的方法。
试题难度:难
1 答案:BC
2 答案:C
解析:C利用氨水的挥发可以快速制备氨气。
A氯化铵分解会生成氯化氢和氨气然后又化合成NH4Cl所以无氨气生成,;B的反应不适合在实验室做;D氨气不能用P2O5干燥,另外含有CO2杂质。
3 答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3 ↑+2H2O
(2)向下排空气法;碱石灰
(3)打开止水夹,挤出胶头滴管中的水;
氨气极易溶于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小。
(4)①用手(或热毛巾)捂
②直接用冰块冷却圆底烧瓶
超纯气体的制备方法
又称高纯气体,指纯度高于99.99%的气体,是一种高纯化学试剂。
为适应一些科学研究和尖端技术的特殊需要而制备。
一些对气体要求特别纯净的部门,需要超纯气体的纯度高达
99.9999%以上,每升气体中粒度大于0.5m的尘粒数应少于三个。
品种和用途超纯气体的品种发展十分迅速,1981年单一超纯气体120多种,混合超纯气体12类约300多种。
中国能生产单一超纯气体十多种,混合超纯气体几十种。
除主要品种外,单一超纯气体还有二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、正丁烷、砷烷、丙二烯、顺丁烯、丁二烯等。
混合超纯气体为上述单一超纯气体的混合气,分别有专门的用途,如纯氩-氮混合气用于电光源中钨丝的还原,纯氩-氖混合气、氩-氦混合气用于霓虹灯充气等,还有不少超纯混合气体作为色谱、质谱和光谱分析中的标准气。