高中化学无机物工业合成方法大全!
高中化学实验室和工业制法大全
1.氢气(1)工业制法:①水煤气法:(高温条件下还原水蒸气)单质+化合物化合物+单质:C+H2O(g)CO+H2 ;化合物+化合物化合物+单质:CO+ H2O(g) CO2+H2②氯碱工业的副产物:(电解饱和食盐水)溶液A+B+C :2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑,(2)实验室制法:①金属与非氧化性强酸的置换反应:单质+化合物化合物+单质:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑②金属与强碱溶液的置换反应:单质+化合物化合物+单质:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,2.乙烯(1)工业制法:石油裂解制乙烯:高碳烷烃低碳烷烃+低碳烯烃:C4H10C2H6+C2H4 ;C8H18C6H14+C2H4(2)实验室制法:乙醇的消去反应:CH3CH2OH CH2=CH2 ↑+H2O3.乙炔(1)工业制法:煤干馏得到焦炭,煅烧石灰石得到生石灰,在高温电弧炉中生石灰和焦炭反应生成电石和一氧化碳,电石和饱和食盐水反应生成熟石灰和乙炔。
3C+CaO CaC2+CO↑;CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2 ↑(2)实验室制法:电石水解法:CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2 ↑4.一氧化碳(1)工业制法:①水煤气法:(高温条件下还原水蒸气)单质+化合物化合物+单质:C+H2O(g)CO+H2 ;②焦炭还原二氧化硅(工业制备粗硅的副产物):2C+SiO2Si+2CO↑③工业制备电石的副产物:3C+CaO CaC2+CO↑;(2)实验室制法:①草酸分解法:H2C2O4 CO↑+CO2 ↑+H2O ;混合气体通过碱石灰得到一氧化碳。
②甲酸分解法:HCOOH CO↑+H2O5.二氧化碳(1)工业制法:①高温分解,煅烧大理石:CaCO3CaO+CO2 ↑②玻璃工业副产物:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2 ↑;SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2 ↑③联碱工业小苏打制纯碱的副产物:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 ↑(2)实验室制法:复分解反应:碳酸钙与盐酸的反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑6.氨气(1)工业制法化合反应:合成氨工业N2+3H2 2NH3(2)实验室制法①氯化铵和消石灰混合受热分解制备氨气:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3 ↑+2H2O②浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。
无机材料的合成方法
无机材料的合成方法无机材料的合成方法有多种,下面将详细介绍四种常见的合成方法:1. 燃烧反应法:燃烧反应法是最常见的一种无机材料合成方法。
该方法通常使用氧化物、碳酸盐或硫酸盐等无机物作为原料,并在高温下进行燃烧反应。
这种方法通常需要用到特殊的燃烧设备,如电炉或燃烧炉。
通过控制燃烧反应的温度、气氛和时间等条件,可以得到具有特定形态和结构的无机材料。
例如,氧化铝可以通过铝的燃烧反应,在高温下合成。
2. 沉淀法:沉淀法是一种将溶液中的金属阳离子转化为固体无机材料的方法。
该方法通常通过将金属盐溶液与沉淀剂反应,将金属离子还原成纳米颗粒或晶体结构。
沉淀剂可以是NaCl、NaOH等,通过调整溶液的PH值和温度等条件,可以控制无机材料的粒径和形态。
例如,通过将氯化钠与硝酸钡的溶液反应,可以得到纯净的硫酸钡沉淀。
3. 水热合成法:水热合成法是一种在高压、高温水溶液中合成无机材料的方法。
水热合成法可以控制材料的晶形、晶粒大小和形态等特性,通常用于合成具有特殊形貌和结构的纳米材料。
该方法一般是通过控制反应物的浓度、溶剂的类型和温度等条件,调控材料的合成过程和结果。
例如,通过在水热条件下将氯化钛和氯化铵溶解在水中,可以合成纳米级的四氧化三钛。
4. 气相沉积法:气相沉积法是利用气态前体,在高温和真空条件下合成无机材料。
该方法通常使用金属有机化合物等气态前体,将其通过热解或气相反应转化为纳米颗粒或晶体结构。
气相沉积法可以控制材料的形貌、尺寸和组成等特性,通常用于制备薄膜和纤维等材料。
例如,通过将金属有机化合物混合在惰性气体中,在高温条件下反应,可以制备出金属纳米颗粒。
总之,无机材料的合成方法有燃烧反应法、沉淀法、水热合成法和气相沉积法等多种。
这些方法可以根据材料的需求和应用进行选择,并通过调控反应条件和控制材料特性,实现对无机材料合成的精确控制。
无机化学合成方法
无机化学合成方法无机化学合成方法指的是通过化学反应将原材料转化成所需的无机化合物的方法。
在实验室中,无机化学合成方法是一种常用的手段,广泛应用于材料科学、催化剂制备、功能材料设计等领域。
本文将介绍几种常见的无机化学合成方法。
1. 沉淀法沉淀法是一种常见的无机化学合成方法,通过控制反应条件,使溶液中的溶负离子与溶正离子发生反应生成沉淀。
沉淀法常用于合成无机盐类、氧化物和氢氧化物等无机化合物。
例如,制备氢氧化铜的实验中,可以将铜盐加入氢氧化钠溶液中反应生成深蓝色沉淀。
2. 水热合成法水热合成法是利用高温高压水溶液中的热力学参数,以及水分子的溶剂能力进行合成的方法。
该方法广泛应用于制备陶瓷材料、纳米颗粒、多孔材料等。
水热合成法具有简单、环境友好等优点。
例如,通过水热合成方法可以制备出具有特定形状和尺寸的二氧化钛纳米颗粒。
3. 气相合成法气相合成法是一种将气体反应物在高温条件下进行化学变换的合成方法。
气体反应物经过一系列反应,形成所需的无机化合物。
常见的气相合成方法包括化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)和物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)。
气相合成法广泛应用于薄膜的制备、纤维材料的合成等领域。
4. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将溶液转变为凝胶或固体的合成方法。
通过溶胶-凝胶法可以合成出具有特定形貌、结构和功能的无机材料。
该方法具有制备复杂形态材料的能力,广泛应用于催化剂的制备、光催化材料的合成等。
例如,通过溶胶-凝胶法可以制备出二氧化硅凝胶材料,具有高比表面积和孔隙结构,可用于吸附分离、催化反应等领域。
总结:无机化学合成方法是实验室中常用的方法之一,通过控制反应条件和选择合适的原料,可以合成出各种无机化合物。
本文介绍了沉淀法、水热合成法、气相合成法和溶胶-凝胶法四种常见的无机化学合成方法。
这些方法在材料科学、催化剂制备和功能材料设计等领域具有重要的应用价值。
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1、镁的冶炼(从海水中提取镁)以海水(MgCl2)与贝壳(CaCO3)为原料方程式:煅烧石灰石(或者海滩上贝壳)制取生石灰:CaCO3CaO+CO2↑制取石灰乳:CaO+H2O=Ca(OH)2把海水中的氯化镁沉淀下来,达到富集的目的:MgCl2+ Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+ CaCl2过滤得到氢氧化镁,和盐酸反应制取氯化镁:Mg(OH)2 + 2HCl=MgCl2 + 2H2O电解熔融氯化镁制取镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑2、铝的冶炼(从铝土矿中提取铝)铝土矿的主要成分是Al2O3,含有少量杂质Fe2O3、SiO2。
工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程:方程式:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OMgO+2HCl=MgCl2+H2OAlCl3+4NaOH(过)=NaAlO2+3NaCl+H2OFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2↑注:Al2O3熔点2045℃,冰晶石为助熔剂,化学式为Na3AlF6,使Al2O3在1000℃即可熔融。
方程式:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓2Al(OH)3=△=Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2↑注:Al2O3熔点2045℃,冰晶石为助熔剂,化学式为Na3AlF6,使Al2O3在1000℃即可熔融。
3、高炉炼铁方程式:Fe2O3+3CO=(高温)2Fe+3CO24、铜的精炼电解:阳极用粗铜阴极用纯铜电解质溶液为CuSO4溶液阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu5、工业制金属Na2NaCl=(电解)2Na+Cl2↑6、工业制金属Al2Al2O3=(电解)4Al+3O2↑注:催化剂为熔融的冰晶石,化学式为NaAlF67、工业制硅利用反应SiO2+2C=(高温)=Si+2CO↑能得到不纯的粗硅。
无机化合物的合成方法与反应机理
无机化合物的合成方法与反应机理无机化合物是由无机元素组成的化合物,具有重要的应用价值。
本文将介绍几种常见的无机化合物的合成方法和反应机理。
一、金属氧化物的合成金属氧化物是由金属离子和氧离子组成的化合物,在实验室中可以通过以下几种方法进行合成:1. 燃烧法:将金属样品置于氧气的环境中进行燃烧反应,生成金属氧化物。
例如,将铝片点燃后生成氧化铝。
2. 氧化法:将金属溶解在酸中,然后通过氧化剂氧化金属离子,生成金属氧化物。
例如,将铜片溶解在硝酸中,然后加热,生成氧化铜。
3. 沉淀法:通过两种溶液反应生成沉淀,沉淀即为金属氧化物。
例如,将钠水溶液和铜硝酸溶液混合,生成沉淀,过滤后得到氧化铜。
金属氧化物的合成反应机理主要涉及金属离子和氧离子的反应过程,具体机理需要通过实验和理论分析相结合来研究。
二、氧化还原反应的合成氧化还原反应是无机化合物合成中常见的反应类型,它涉及电子的转移过程。
以下是几种常见的氧化还原反应合成方法:1. 直接反应法:将金属与非金属或氧化剂直接反应,生成相应的氧化物。
例如,将金属钠与氧气反应,生成氧化钠。
2. 置换反应法:通过一种金属离子置换另一种金属离子,生成不同的化合物。
例如,将铜片放入含有银离子的溶液中,银离子被铜离子置换,生成铜盘。
3. 过渡金属配合物合成:过渡金属离子可以与配体形成配合物,合成各种无机化合物。
例如,钴离子与氨配体形成六水合钴离子。
氧化还原反应的机理涉及电子的转移过程,需要深入研究反应物的电子结构和反应条件的影响。
三、酸碱中和反应的合成酸碱中和反应是无机化合物合成中常见的反应类型,它涉及酸、碱之间的中和反应。
以下是几种常见的酸碱中和反应合成方法:1. 酸与碱中和反应:在适当的反应条件下,酸和碱反应生成盐和水。
例如,硫酸与氢氧化钠中和反应,生成硫酸钠和水。
2. 酸碱沉淀反应:酸和碱反应生成不能溶解于水的沉淀物。
例如,硫酸与氯化钠反应,生成无溶解度的氯化铅沉淀。
酸碱中和反应的机理涉及氢离子和氢氧根离子之间的结合,并通过电荷平衡生成中性的盐。
无机化合物的合成和反应
无机化合物的合成和反应无机化合物是由无机元素组成的化合物,与有机化合物相比,无机化合物的结构和性质更加稳定和多样化。
无机化合物的合成和反应是无机化学领域的重要研究内容。
一、无机化合物的合成方法无机化合物的合成方法多种多样,常见的合成方法包括沉淀法、溶液法、气相法、固相法等。
1. 沉淀法沉淀法是通过两种溶液中的离子反应生成沉淀的方法。
例如,当钠离子和氯离子在水溶液中反应时,生成氯化钠沉淀。
这种方法常用于制备无机盐类。
2. 溶液法溶液法是通过溶液中的反应生成目标化合物的方法。
例如,将硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合反应,生成氢氧化铜沉淀。
这种方法常用于制备金属氢氧化物。
3. 气相法气相法是通过气体相中的反应生成化合物的方法。
例如,氯气和氢气在高温下反应生成氯化氢气体。
这种方法常用于制备气体化合物。
4. 固相法固相法是通过固体相中的反应生成化合物的方法。
例如,将氧化铝和氯化铝固体混合加热反应,生成氯化铝。
这种方法常用于制备无机陶瓷材料。
二、无机化合物的反应类型无机化合物的反应类型多种多样,包括氧化还原反应、酸碱反应、络合反应等。
1. 氧化还原反应氧化还原反应是指物质失去或获得电子的反应。
例如,金属和非金属元素之间的反应常属于氧化还原反应。
例如,铁和氧气反应生成氧化铁。
2. 酸碱反应酸碱反应是指酸和碱之间的中和反应。
例如,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
这种反应常用于制备无机盐类。
3. 置换反应置换反应是指一个元素取代化合物中的另一个元素的反应。
例如,氯气和溴化钠反应生成氯化钠和溴气。
这种反应常用于制备卤素化合物。
4. 水解反应水解反应是指化合物与水反应生成新的化合物的反应。
例如,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠。
这种反应常用于制备无机盐类。
三、无机化合物的应用领域无机化合物在生活和工业中有广泛的应用。
例如,氯化钠常用于食盐的制备;氢氧化铝常用于制备陶瓷材料;硫酸铜常用于制备农药等。
此外,无机化合物还广泛应用于电子、能源、材料等领域。
无机材料合成方法
无机材料合成方法无机材料合成方法是研究和制备各种无机材料的关键步骤,它对于材料科学和工程领域的发展起着重要的推动作用。
本文将介绍几种常用的无机材料合成方法,并讨论它们的优缺点以及适用范围。
一、溶液法合成溶液法是最常用的无机材料合成方法之一。
它的基本原理是通过将适量的溶剂中溶解适量的金属离子或化合物,并进行适当的处理,从而得到所需的无机材料。
溶液法具有反应条件温和、操作简单、容易控制产物形态以及适用范围广等优点。
在实际应用中,溶液法合成可以分为沉淀法、水热法和水热合成法等多种方法。
沉淀法是指通过控制反应条件,使溶液中的沉淀物达到一定的固相浓度,然后进行沉淀分离和热处理来制备无机材料。
水热法则是利用高温高压条件下的水热反应来完成材料的合成。
水热合成法则是在水热条件下,将金属离子和有机模板分子共同反应,通过水热合成过程形成无机材料。
尽管溶液法合成具有许多优点,但也存在一些局限性。
比如,溶液法合成的过程中可能产生大量的溶剂废液,处理成本较高。
同时,溶液法合成中产物的纯度和晶型控制也是一个挑战,需要通过优化反应条件来获得所需的材料性质。
二、气相法合成气相法是另一种常用的无机材料合成方法。
它的基本原理是通过将气体或气态前驱物在适当的条件下进行反应,从而制备无机材料。
气相法具有反应速度快、产物纯度高、晶型控制好等优点。
气相法合成常用的方法包括化学气相沉积法、物理气相沉积法和热分解法等。
化学气相沉积法是将气态前驱物通过催化剂的作用在固体表面进行化学反应,生成无机材料。
物理气相沉积法是通过将气态前驱物蒸发,然后在底板上进行凝结,最终形成材料薄膜。
热分解法则是将气态前驱物加热至高温条件下,使其分解生成无机材料。
然而,气相法合成也存在一些问题。
例如,操作条件要求严格,需要高温高压条件下进行反应。
此外,气相法合成的过程中可能产生有毒气体,需要进行有效的排放和处理,以保护环境和人身安全。
三、固相法合成固相法合成是将适量的固体反应物在适当的温度和压力下进行反应,从而制备所需的无机材料。
化学无机化合物的合成
化学无机化合物的合成化学无机化合物的合成是化学领域中的重要内容之一。
通过人工合成,可以制备出各种无机化合物,从而满足人类对不同化合物的需求。
本文将介绍无机化合物的合成方法、应用领域以及相关问题的研究进展。
一、无机化合物的合成方法1. 氧化还原法氧化还原法是合成无机化合物常用的方法之一。
它是通过氧化剂和还原剂之间的氧化还原反应来合成化合物。
例如,通过氧化铜和锌的反应可以得到氧化锌。
这种方法适用于金属氧化物、硫化物等的合成。
2. 水热合成法水热合成法是利用高温高压条件下水的特性来合成化合物的方法。
通过控制反应物的浓度、温度和压力等条件,可以获得不同晶型、形貌和尺寸的无机化合物。
这种方法适用于合成金属氧化物、金属硫化物等。
3. 沉淀法沉淀法是通过化学反应产生的沉淀来合成无机化合物的方法。
例如,通过将铵离子和硫酸根离子反应可以得到硫酸铵。
这种方法适用于产生不溶于水的沉淀的反应。
4. 水溶液法水溶液法是将反应物溶解在水中,通过反应生成化合物的方法。
例如,通过将硫酸和氢氧化钠溶解在水中反应可以得到硫酸钠。
这种方法适用于溶解度较高的化合物的合成。
二、无机化合物的应用领域1. 材料科学无机化合物在材料科学领域有着广泛的应用。
例如,氧化锌可用于制备柔性电子器件;二氧化钛可用于制备光催化材料;氯化铵可用于制备电池电解液等。
通过不同的合成方法,可以得到不同性质的无机化合物,满足不同领域的需求。
2. 医药化学无机化合物在医药化学领域也有着重要的应用。
例如,氯化铂是一种常用的抗肿瘤药物,可用于治疗多种类型的癌症;硝酸铋可用于治疗胃溃疡和炎症等。
通过合成出具有一定活性的无机化合物,可以为新药的研发提供基础。
三、相关问题的研究进展1. 新合成方法的开发近年来,研究人员不断探索新的无机化合物合成方法。
例如,利用微波辐射、超声波等新技术来促进反应速率和提高产率;采用模板剂法来合成复杂结构的无机材料。
这些新方法的开发有助于合成更多种类的无机化合物。
化学中的无机化合物合成
化学中的无机化合物合成化学是与我们日常生活息息相关的一门科学,其中无机化合物的合成是一个重要的研究领域。
无机化合物合成的过程需要化学家们分析反应机理,掌握反应条件和方法,以期得到理想的产物。
本文将从合成方法、化学反应原理和应用实例三个方面阐述无机化合物的合成,希望可以让读者对无机化学有更深入的了解。
一、合成方法在化学制品生产和科学研究中,为了得到目标产物,化学家们常常采用不同的物质合成方法,常见的方法有以下几种:1. 直接反应法直接反应法是指通过将两种或多种化合物直接混合或加热直接得到所需产物的方法。
例如,通过将CaO和H2O加热反应可以合成Ca(OH)2,这种方法常用于实验性的小规模合成。
2. 气相法气相法是指通过将反应物气体混合后通入反应器中进行化学反应,并在合适的条件下使得气相反应的物质沉积下来的化学合成方法。
例如,在制备氮化硼陶瓷材料时会使用气相沉积的方法,即将N2和BCl3的混合气体通入反应器中,然后通过热解反应使BCN沉积在基底表面。
3. 溶液法溶液法是将反应物在溶剂中反应来制备化学品的方法。
通常反应物是经溶解在溶剂中后逐渐反应,产生结果稳定和纯度高的产物。
溶液法可以局部和彻底地控制反应条件,确保得到具有一定纯度和晶体形态的无机物。
溶解物的类型和浓度、反应温度和时间对反应结果有重要影响。
4. 沉淀法沉淀法是将两种物质在水溶液中反应,并通过沉淀将所得产物与反应溶液分离。
例如,在制备BaSO4时会使用沉淀法,先将水溶液中的BaCl2与Na2SO4混合反应,然后分离出BaSO4沉淀。
二、化学反应原理无机化合物的合成是基于各种化学反应原理的。
以下是常见的无机化合物合成反应原理:1. 氧化还原反应氧化还原反应是指在化学反应过程中电子转移的现象,常涉及元素的氧化数的变化,即“自加”的现象,同时产生能量释放和吸收。
例如,制取银粉是一种氧化还原反应,将过量的添加剂NH4Cl混合到银氨水中,产生AgCl沉淀,随后将氨放入混合物中形成AgCl/NH3混合物,最后分离得到纯银。
无机化合物的合成方法
无机化合物的合成方法无机化合物是由无机物质构成的化合物,它们在日常生活和工业生产中起着重要的作用。
为了合成特定的无机化合物,科学家们利用了多种方法和技术。
本文将介绍一些常见的无机化合物合成方法。
1. 直接合成法直接合成法是最常用的无机化合物合成方法之一。
它是通过将适当的原料直接反应而形成目标化合物。
这种方法通常适用于具有高反应活性的原料或条件温和的反应。
例如,氯化钠和硫酸反应可以得到硫酸钠。
反应方程式如下:NaCl + H2SO4 -> Na2SO4 + HCl2. 氧化还原法氧化还原法是合成无机化合物的重要方法之一。
这种方法涉及到氧化剂和还原剂之间的反应,通过转移电子来形成化合物。
例如,二氧化锰和氢气反应可以得到水合氧化锰:MnO2 + H2 -> Mn(OH)23. 沉淀法沉淀法常用于合成固体无机化合物。
它通过反应产生的不溶性沉淀物形成化合物。
例如,硫酸铜和氯化钠反应可以产生氯化铜的沉淀:CuSO4 + 2NaCl -> CuCl2 + Na2SO44. 气相合成法气相合成法用于合成无机化合物的气体形式。
它通常涉及到高温和低压条件下的气体反应。
例如,氧气和氮气在高温下反应可以形成二氧化氮:2NO2 -> 2NO + O25. 溶液法溶液法是一种重要的合成无机化合物的方法,它涉及到在溶液中进行反应。
例如,硝酸钠和硫酸铜溶液反应可以产生硫酸钠和硝酸铜:NaNO3 + CuSO4 -> Na2SO4 + Cu(NO3)2总结:无机化合物的合成方法包括直接合成法、氧化还原法、沉淀法、气相合成法和溶液法等。
不同的合成方法适用于不同的化合物和反应条件。
科学家们通过这些方法不断探索和发展新的合成技术,为我们提供了丰富多样的无机化合物。
无机化合物的合成方法与反应机制讲解
无机化合物的合成方法与反应机制讲解无机化合物的合成方法是化学领域中的重要内容之一,它研究的是通过不同的反应途径和反应条件,将原料转化为特定的无机化合物的过程。
合成无机化合物的方法有多种多样,常见的有熔融法、溶液法、气相法等。
而无机化合物的反应机制则是指化学反应中所涉及的各种步骤和机理,了解反应机制有助于深入理解反应的本质和反应条件的选择。
一、熔融法熔融法是一种常用的无机化合物合成方法。
它的原理是通过将反应物在高温下熔融,使其发生化学反应,生成目标产物。
熔融法适用于某些不溶于溶剂或反应性较差的物质,例如金属的合成和无水物的制备。
以硫酸铜为例,可以将硫酸和铜粉在高温下熔融,生成硫酸铜。
二、溶液法溶液法是另一种常用的无机化合物合成方法。
它的原理是将反应物溶解在溶剂中,通过调整反应条件诱导其发生化学反应。
溶液法适用于溶解度较高的物质,可以通过调整溶剂的种类和浓度来控制反应速度和产物纯度。
以氯化钠为例,可以将氯气通入饱和食盐水溶液中,生成氯化钠和氯气的反应。
三、气相法气相法是一种在气相中进行反应的合成方法。
它的原理是通过将反应物气体直接反应而成,通常需要高温和催化剂的作用。
气相法适用于一些高温条件下反应活性较高的物质,例如氨的合成和氧化反应等。
以二氧化硅为例,可以通过将硅粉和氧气在高温下反应生成二氧化硅。
无机化合物的反应机制通常可以分为离子反应、共价反应和配位反应等几类。
离子反应是指在反应过程中产生离子作为中间体的反应。
典型的离子反应包括酸碱中和反应和离子交换反应等。
例如,硫酸与氢氧化钠的中和反应可以写为H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O。
共价反应是指在反应过程中原子间共享电子的反应。
典型的共价反应包括氧化反应和加成反应等。
例如,氯气与氢气的加成反应可以写为Cl2 + H2 → 2HCl。
配位反应是指配位化合物中配体与中心金属离子之间的配位键发生转化或断裂的反应。
典型的配位反应包括配位置换反应和配位加合反应等。
无机化合物的合成与结构表征
无机化合物的合成与结构表征无机化合物是由非金属元素或金属元素与非金属元素结合而成的化合物,其合成和结构表征是无机化学研究中的重要课题。
本文将以无机化合物合成与结构表征为主题,探讨其相关内容。
一、无机化合物合成的方法无机化合物的合成方法多种多样,常见的有以下几种。
1. 直接合成法:直接合成法是指通过将单质或反应原料直接反应得到目标化合物的方法。
例如,氧化镁和硫化钠在高温下反应可以得到硫化镁。
MgO + Na2S → MgS + Na2O2. 离子反应法:离子反应法是指通过阳离子和阴离子之间的反应生成的方法。
例如,氯化钠和硫酸银反应可以得到氯化银和硫酸钠。
NaCl + Ag2SO4 → AgCl + Na2SO43. 气相反应法:气相反应法是指在气氛条件下进行反应得到化合物的方法。
例如,氢气和氮气在高温高压下反应可以得到氨气。
N2 + 3H2 → 2NH34. 沉淀法:沉淀法是指通过溶液中产生沉淀,再将沉淀收集得到目标化合物的方法。
例如,氯化钠和硝酸银反应可以得到氯化银沉淀。
NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3二、无机化合物结构表征的方法无机化合物的结构表征是通过一系列实验手段来确定化合物的分子结构和原子组成,常见的方法有以下几种。
1. 光谱学分析:光谱学分析是通过测量化合物吸收、发射或散射光的特性来推断分子结构。
常见的光谱学方法有红外光谱、紫外光谱、核磁共振等。
2. 晶体学分析:晶体学分析是指通过测量晶体的晶体学数据,如晶胞参数、晶体对称性等来确定分子结构。
常见的晶体学方法有X射线衍射和中子衍射。
3. 质谱分析:质谱分析是通过测量物质的分子离子的质荷比来确定化合物的分子结构。
常见的质谱方法有质子质谱和质谱成像。
4. 热分析:热分析是通过测量化合物在不同温度下的质量变化或物理性质变化来判断其结构和组成。
常见的热分析方法有差示扫描量热法和热重分析法。
三、无机化合物的应用无机化合物在生活和工业中有广泛的应用。
无机物常用的制备方法
一、无机物常用的制备方法1.利用氧化还原反应制备①活泼金属和酸直接反应,经蒸发、浓缩、结晶、分离即可得到产品。
如由铁和硫酸制备硫酸亚铁。
②不活泼金属不能直接和非氧化性酸反应,必须加入氧化剂,反应后要有分离、除杂质的步骤。
如硫酸铜的制备,不能由铜和稀硫酸直接反应制备,必须加入氧化剂(如硝酸),反应后有杂质硝酸铜,所以要用重结晶法来提纯制得的硫酸铜。
2. 利用复分解反应制备利用复分解反应制备无机物,如产物是难溶物或气体,则只需通过分离或收集气体即可得产物。
若产物是可溶的,就要经蒸发、浓缩、结晶、分离等步骤后才能得到产物。
如由硝酸钠和氯化钾制备硝酸钾,这两种盐溶解、混合后,在溶液中有4种离子- K+、Na+、NO3-、Cl-,由它们可组成四种盐。
当温度改变时,它们的溶解度变化不同。
利用这种差别,可在高温时除去氯化钠,滤液冷却后则得到硝酸钾。
再用重结晶法提纯,可得到纯度较高的硝酸钾。
二、结晶与重结晶1.结晶在一定条件下,物质从溶液中析出的过程称结晶。
结晶过程分为两个阶段,第一个阶段是晶核的形成,第二阶段是晶核的成长。
溶液的过饱和程度和温度都能影响晶体颗粒的大小,其中温度的影响更大些。
有时会出现过饱和现象,即当温度降低后仍不析出晶体。
此时可慢慢摇动结晶容器,或用玻璃棒轻轻磨擦器壁,也可加入小粒晶种,促使晶体析出。
晶体颗粒的大小要合适,否则会影响产品的纯度。
晶体颗粒大而均匀,夹带母液和杂质少,易洗涤,所得产品纯度高,但结晶时间长。
晶体快速析出时则相反。
2.晶体制备的一般方法①冷却法将一定浓度的溶液冷却至过饱和,使晶体析出的方法称冷却法。
冷却速度对晶体的成长有很大的影响,温度缓慢下降,利于形成大晶体,反之则形成小晶体。
②蒸发法在一定温度下蒸发溶剂使溶液达到过饱和,析出晶体的方法称蒸发法。
此法适用随温度升高,溶解度降低的物质,或溶解度变化不大的物质。
如Na2SO4、NaCl等。
与冷却法相比,此法很难得到大晶体。
无机化合物的合成与表征
无机化合物的合成与表征无机化合物是由金属和非金属元素组成的化合物,其合成与表征是无机化学研究的重要内容。
本文将探讨无机化合物的合成方法以及常见的表征手段。
一、无机化合物的合成方法1. 直接反应法直接反应法是最常见的无机化合物合成方法之一。
它通常通过两种或更多的原料直接反应生成目标化合物。
例如,氯化钠和硫酸银反应生成氯化银:NaCl + Ag2SO4 → 2AgCl↓ + Na2SO42. 气相反应法气相反应法主要用于合成气态物质或高熔点物质。
它通常通过两种气体在合适的温度和压力下反应生成目标化合物。
例如,将氯气和氢气反应生成氯化氢:H2 + Cl2 → 2HCl3. 水热合成法水热合成法是在高温高压的条件下,利用水作为反应介质来合成无机化合物。
这种方法常用于合成晶体、纳米材料等。
例如,将钒酸铵和盐酸在水热条件下反应,可以合成钒酸氢铵:(NH4)VO3 + HCl → NH4VO3↓ + H2O二、无机化合物的表征手段1. 光谱分析光谱分析是无机化合物表征的常用手段之一。
其中,红外光谱可以用来鉴定化合物的官能团。
紫外-可见光谱可以确定化合物的能带结构和电子跃迁行为。
核磁共振谱可以提供有关化合物分子结构的信息。
2. 扫描电子显微镜(SEM)SEM可以观察化合物的形貌和微观结构。
通过SEM图像可以了解化合物的形状、粒径大小等信息。
此外,还可以利用SEM对材料进行元素分析,从而确认化合物的组成。
3. X射线衍射(XRD)XRD是一种用来分析晶体结构的方法。
通过将X射线照射到化合物上,然后利用衍射图案来确定其晶体结构。
XRD可以提供有关晶胞参数、晶体定向和晶体缺陷等信息。
4. 热分析热分析可以揭示化合物的热稳定性和热行为。
常见的热分析方法包括差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)。
DSC可以测量化合物的熔点、相变和热反应等信息,而TGA可以测量化合物的失重和热分解等信息。
结论无机化合物的合成与表征是无机化学研究中的重要内容。
化学物质的合成与制备方法
化学物质的合成与制备方法在现代化学领域,合成和制备化学物质是一个关键的研究方向。
无论是工业生产还是科学研究,都需要掌握合成和制备方法来获取所需的化学物质。
本文将介绍一些常见的化学物质合成和制备方法。
一、无机物的合成与制备方法1.溶液法溶液法是合成无机物的常用方法之一。
通过在溶液中加入适量的离子,控制温度和pH值等条件,使其发生反应生成所需产物。
例如,利用溶液法可以合成氢氧化钠、硫酸铜等无机物。
2.沉淀法沉淀法也是一种常用的无机物合成方法。
通过两种溶液中的离子发生反应形成沉淀,沉淀可以通过过滤、沉淀或离心等方式分离出来。
例如,可以通过沉淀法合成氯化铜、碘化铅等。
3.燃烧法燃烧法是合成无机物的一种重要方法。
通过将金属或者非金属元素置于氧气中进行燃烧反应,生成相应的无机物。
例如,将镁粉与氧气反应可以得到氧化镁。
二、有机物的合成与制备方法1.取代反应有机物的取代反应是合成有机物的常用方法之一。
通过将活泼的反应物(如卤代烃)与一些活泼的化合物(如碱或金属)反应,可以实现原子或者官能团之间的取代反应,从而合成目标有机物。
2.缩合反应缩合反应是一种将两个或者多个有机化合物结合成一个大分子的方法。
缩合反应通常发生在两个或者多个反应物之间的官能团上。
例如,通过缩合反应可以将酮类与胺类反应得到相应的胺类化合物。
3.氧化反应氧化反应是合成有机物的重要手段之一。
通过氧化反应,可以在有机分子中引入氧原子或者其他氧化物基团。
例如,可以通过氧化反应将醇氧化成醛或酮,将烷基化合物氧化成羧酸。
三、特殊化学物质的合成与制备方法1.高分子材料的合成高分子材料合成通常采用聚合反应,通过将单体分子进行聚合,类似于有机合成的缩合反应。
常见的高分子材料合成方法有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。
2.无机纳米材料的制备无机纳米材料的制备通常采用溶剂热法、溶液法等方法。
例如,通过溶剂热法可以制备金属氧化物纳米材料,通过溶液法可以制备金属纳米颗粒。
无机物常用的制备方法
无机物常用的制备方法一、无机物常用的制备方法1.利用氧化还原反应制备①活泼金属和酸直接反应,经蒸发、浓缩、结晶、分离即可得到产品。
如由铁和硫酸制备硫酸亚铁。
②不活泼金属不能直接和非氧化性酸反应,必须加入氧化剂,反应后要有分离、除杂质的步骤。
如硫酸铜的制备,不能由铜和稀硫酸直接反应制备,必须加入氧化剂(如硝酸),反应后有杂质硝酸铜,所以要用重结晶法来提纯制得的硫酸铜。
2. 利用复分解反应制备利用复分解反应制备无机物,如产物是难溶物或气体,则只需通过分离或收集气体即可得产物。
若产物是可溶的,就要经蒸发、浓缩、结晶、分离等步骤后才能得到产物。
如由硝酸钠和氯化钾制备硝酸钾,这两种盐溶解、混合后,在溶液中有4种离子- K+、Na+、NO3-、Cl-,由它们可组成四种盐。
当温度改变时,它们的溶解度变化不同。
利用这种差别,可在高温时除去氯化钠,滤液冷却后则得到硝酸钾。
再用重结晶法提纯,可得到纯度较高的硝酸钾。
二、结晶与重结晶1.结晶在一定条件下,物质从溶液中析出的过程称结晶。
结晶过程分为两个阶段,第一个阶段是晶核的形成,第二阶段是晶核的成长。
溶液的过饱和程度和温度都能影响晶体颗粒的大小,其中温度的影响更大些。
有时会出现过饱和现象,即当温度降低后仍不析出晶体。
此时可慢慢摇动结晶容器,或用玻璃棒轻轻磨擦器壁,也可加入小粒晶种,促使晶体析出。
晶体颗粒的大小要合适,否则会影响产品的纯度。
晶体颗粒大而均匀,夹带母液和杂质少,易洗涤,所得产品纯度高,但结晶时间长。
晶体快速析出时则相反。
2.晶体制备的一般方法①冷却法将一定浓度的溶液冷却至过饱和,使晶体析出的方法称冷却法。
冷却速度对晶体的成长有很大的影响,温度缓慢下降,利于形成大晶体,反之则形成小晶体。
②蒸发法在一定温度下蒸发溶剂使溶液达到过饱和,析出晶体的方法称蒸发法。
此法适用随温度升高,溶解度降低的物质,或溶解度变化不大的物质。
如Na2SO4、NaCl等。
与冷却法相比,此法很难得到大晶体。
无机化合物的合成与应用
无机化合物的合成与应用无机化合物是由无机元素(不包含碳元素)组成的化合物。
它在许多领域中具有重要的合成和应用价值。
本文将介绍无机化合物的合成方法和在各个领域中的应用。
一、无机化合物的合成方法1. 直接合成法:直接合成法是最常用的制备无机化合物的方法之一。
该方法通过将适当的原料直接加热或反应,使其发生化学反应形成所需的化合物。
2. 水热合成法:水热合成法利用高温高压的水环境,在适当的反应条件下使反应物快速反应生成无机化合物。
该方法通常用于制备具有良好晶体结构和形貌的无机晶体材料。
3. 沉淀法:沉淀法是通过在反应溶液中加入适当的沉淀剂,使产生的无机化合物沉淀出来,然后经过洗涤、干燥等步骤得到纯净的无机化合物。
4. 气相沉积法:气相沉积法是一种通过将气态原料转化为固态或液态,然后再在表面上沉积出无机化合物的方法。
常用的气相沉积方法有热分解法、溅射法等。
二、无机化合物的应用1. 电子材料领域:无机化合物被广泛应用于电子材料领域。
例如,半导体材料如硅、镓、砷化镓等无机化合物在电子器件中具有重要的作用。
此外,无机化合物还被用于制备光电器件、传感器等。
2. 催化剂:许多无机化合物具有优异的催化性能,被广泛应用于化学合成反应中。
例如,过渡金属络合物常作为催化剂用于有机反应。
3. 材料科学领域:无机化合物在材料科学领域中有着广泛的应用。
例如,金属氧化物如二氧化钛、氧化锌等在太阳能电池、光催化、电子器件等方面具有重要应用。
4. 硅酸盐材料:无机化合物中的硅酸盐具有优良的机械性能和化学稳定性,被广泛应用于陶瓷、建筑材料、玻璃等领域。
三、无机化合物的发展趋势1. 纳米材料:随着纳米技术的快速发展,无机纳米材料的合成和应用成为当前的研究热点。
纳米材料具有较大的比表面积和尺寸效应,有望在能源储存、催化等领域发挥重要作用。
2. 复合材料:通过合成无机化合物与有机或其他无机组分相结合,可以制备出具有优异性能的复合材料。
复合材料具有多种功能性,广泛应用于电池、传感器、高分子材料等领域。
《常见无机物的制备》 知识清单
《常见无机物的制备》知识清单一、气体类无机物的制备1、氧气(O₂)的制备(1)实验室制法加热高锰酸钾:2KMnO₄加热 K₂MnO₄+ MnO₂+ O₂↑加热氯酸钾和二氧化锰的混合物:2KClO₃加热 2KCl + 3O₂↑过氧化氢分解:2H₂O₂二氧化锰 2H₂O + O₂↑(2)工业制法分离液态空气:利用空气中各成分的沸点不同,先将空气加压降温变成液态,然后再升温,使氮气、氧气等气体先后气化分离出来,得到氧气。
2、氢气(H₂)的制备(1)实验室制法锌与稀硫酸反应:Zn + H₂SO₄= ZnSO₄+ H₂↑锌与稀盐酸反应:Zn + 2HCl = ZnCl₂+ H₂↑(2)工业制法水煤气法:C + H₂O 高温 CO + H₂电解水:2H₂O 通电 2H₂↑ + O₂↑3、二氧化碳(CO₂)的制备(1)实验室制法大理石(或石灰石)与稀盐酸反应:CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+H₂O + CO₂↑(2)工业制法高温煅烧石灰石:CaCO₃高温 CaO + CO₂↑4、氨气(NH₃)的制备(1)实验室制法氯化铵与氢氧化钙固体混合加热:2NH₄Cl + Ca(OH)₂加热CaCl₂+ 2NH₃↑ + 2H₂O(2)工业制法氮气和氢气在高温高压催化剂条件下合成:N₂+ 3H₂高温高压催化剂 2NH₃二、金属单质的制备1、钠(Na)的制备电解熔融氯化钠:2NaCl(熔融)通电 2Na + Cl₂↑2、镁(Mg)的制备电解熔融氯化镁:MgCl₂(熔融)通电 Mg + Cl₂↑3、铝(Al)的制备电解熔融氧化铝:2Al₂O₃(熔融)通电 4Al + 3O₂↑4、铁(Fe)的制备(1)高炉炼铁主要原料:铁矿石(如赤铁矿 Fe₂O₃、磁铁矿 Fe₃O₄)、焦炭、石灰石。
反应原理:在高温下,焦炭燃烧生成一氧化碳,一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来。
主要反应:C + O₂点燃 CO₂CO₂+ C 高温 2COFe₂O₃+ 3CO 高温 2Fe + 3CO₂(2)铝热法炼铁用铝粉和氧化铁在高温下发生铝热反应制取铁:2Al + Fe₂O₃高温 Al₂O₃+ 2Fe三、非金属单质的制备1、氯气(Cl₂)的制备(1)实验室制法二氧化锰与浓盐酸加热反应:MnO₂+ 4HCl(浓)加热 MnCl₂+ Cl₂↑ + 2H₂O(2)工业制法电解饱和食盐水:2NaCl + 2H₂O 通电 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑2、硫(S)的制备工业上主要从黄铁矿(FeS₂)中制取硫:4FeS₂+ 11O₂高温2Fe₂O₃+ 8SO₂,然后通过催化氧化将二氧化硫转化为三氧化硫,最后用浓硫酸吸收三氧化硫得到发烟硫酸,再经过稀释得到各种浓度的硫酸,同时有单质硫生成。
无机化合物的合成和反应
无机化合物的合成和反应无机化合物是由无机元素组成的化合物,其合成和反应是化学研究中的重要内容。
在无机化学领域,研究人员通过不同的方法和反应,合成出了大量的无机化合物,以满足不同领域的需求。
本文将探讨无机化合物的合成和反应的一些常见方法和应用。
一、合成方法1. 沉淀法沉淀法是一种常用的合成无机化合物的方法。
通过在溶液中加入适当的试剂,可以使产生的无机物沉淀下来。
例如,将硫酸铜溶液与氯化钠溶液混合,可以得到氯化铜沉淀。
沉淀法可以用于制备各种无机化合物,如金属氢氧化物、金属碳酸盐等。
2. 气相反应法气相反应法是通过气体之间的反应来合成无机化合物。
例如,将氨气和盐酸气体反应,可以得到氯化铵。
气相反应法常用于合成无机气体、氯化物等化合物。
3. 水热合成法水热合成法是在高温高压的水环境中进行的合成方法。
通过调节反应物的浓度和温度,可以合成出具有特殊结构和性质的无机化合物。
水热合成法常用于制备金属氧化物、金属硫化物等化合物。
二、反应类型1. 氧化还原反应氧化还原反应是无机化合物中常见的反应类型。
在这类反应中,物质的氧化态和还原态发生变化。
例如,将铁与硫反应,可以得到硫化铁。
氧化还原反应在电化学、能源储存等领域具有重要应用。
2. 酸碱反应酸碱反应是无机化合物中常见的反应类型。
在这类反应中,酸和碱反应生成盐和水。
例如,将盐酸与氢氧化钠反应,可以得到氯化钠和水。
酸碱反应在生活中广泛应用于中和、药品制备等方面。
3. 沉淀反应沉淀反应是通过两种溶液中的离子之间的反应生成沉淀物的反应。
例如,将硫酸铜溶液与氯化钠溶液反应,可以得到氯化铜沉淀。
沉淀反应在分析化学和无机合成中有着重要的地位。
三、应用领域1. 催化剂无机化合物在催化剂领域有着广泛的应用。
例如,铂、钯等贵金属化合物常用作催化剂,用于加氢、氧化等反应。
催化剂在化工生产、环境保护等方面起着重要的作用。
2. 电子材料无机化合物在电子材料领域有着广泛的应用。
例如,氧化锌、氮化镓等化合物被用于制备光电器件、半导体材料等。
化学技术中如何进行无机材料的制备
化学技术中如何进行无机材料的制备无机材料是现代化学技术中不可或缺的重要组成部分。
它们在许多领域中都发挥着关键的作用,如能源存储和转换、电子器件、催化剂、光电材料等。
而无机材料的制备是实现以上应用的基础,本文将探讨化学技术中如何进行无机材料的制备。
一、溶液法溶液法是无机材料制备中最常用的方法之一。
通过将适当的无机盐溶解在溶剂中,形成一个饱和溶液,然后通过控制溶液中温度、pH值等条件,使溶液中的无机盐逐渐结晶成颗粒状的固体物质。
以金属氧化物的制备为例,可将金属盐溶解在水中,然后加入适量的氢氧化物进行沉淀反应。
通过控制反应条件,可以得到不同晶形、大小和纯度的金属氧化物颗粒。
二、气相法气相法是一种通过气体反应制备无机材料的方法。
常见的气相法包括气相沉积、化学气相淀积等。
气相沉积是通过将气体中的原子或分子沉积在固体基底上,形成薄膜或纳米颗粒。
例如,通过将金属有机化合物蒸发在高温下,使其分解成金属原子,然后在基底表面沉积。
化学气相淀积是在气相中通过化学反应生成无机材料。
例如,通过将金属有机化合物与气体中的氧反应,在高温下生成金属氧化物。
三、固相法固相法是通过在固态反应中生成无机材料。
这种方法主要适用于高熔点材料或需要高温条件下进行反应的材料。
常见的固相法包括反应烧结法和共沉淀法。
反应烧结法是通过将原料粉末混合均匀后,在高温下进行烧结反应,使其形成致密的块状材料。
共沉淀法是通过在溶液中加入适当的化学物质,使其产生沉淀反应,然后经过干燥和烧结处理得到固体材料。
四、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过溶胶凝胶转变制备无机材料的方法。
其基本过程包括溶胶形成、凝胶形成和固化。
溶胶形成是将金属离子或金属有机化合物溶解在溶剂中,形成一种均匀分散的溶液。
凝胶形成是通过控制溶胶中的条件(如温度、pH值)使其发生凝胶化反应,从而形成胶体凝胶。
最后,通过干燥或热处理来去除溶剂,固化凝胶得到无机材料。
溶胶-凝胶法可制备具有高纯度、纳米尺度、孔隙结构和大比表面积的无机材料,适用于制备催化剂、吸附材料等。
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1、镁的冶炼(从海水中提取镁)
以海水(MgCl2)与贝壳(CaCO3)为原料
方程式:
煅烧石灰石(或者海滩上贝壳)制取生石灰:CaCO3CaO+CO2↑
制取石灰乳:
CaO+H2O=Ca(OH)2
把海水中的氯化镁沉淀下来,达到富集的目的:
MgCl2+ Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+ CaCl2
过滤得到氢氧化镁,和盐酸反应制取氯化镁:
Mg(OH)2 + 2HCl=MgCl2 + 2H2O
电解熔融氯化镁制取镁:
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
2、铝的冶炼(从铝土矿中提取铝)
铝土矿的主要成分是Al2O3,含有少量杂质Fe2O3、SiO2。
工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程:
方程式:
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
MgO+2HCl=MgCl2+H2O
AlCl3+4NaOH(过)=NaAlO2+3NaCl+H2O
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
2Al2O34Al+3O2↑
注:Al2O3熔点2045℃,冰晶石为助熔剂,化学式为Na3AlF6,使Al2O3在1000℃即可熔融。
方程式:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓
2Al(OH)3=△=Al2O3+3H2O
2Al2O34Al+3O2↑
注:Al2O3熔点2045℃,冰晶石为助熔剂,化学式为Na3AlF6,使Al2O3在1000℃即可熔融。
3、高炉炼铁
方程式:
Fe2O3+3CO=(高温)2Fe+3CO2
4、铜的精炼
电解:阳极用粗铜阴极用纯铜电解质溶液为CuSO4溶液阳极:Cu-2e-=Cu2+
阴极:Cu2++2e-=Cu
5、工业制金属Na
2NaCl=(电解)2Na+Cl2↑6、工业制金属Al
2Al2O3=(电解)4Al+3O2↑
注:催化剂为熔融的冰晶石,化学式为NaAlF6
7、工业制硅
利用反应SiO2+2C=(高温)=Si+2CO↑
能得到不纯的粗硅。
粗硅需进行精制,才能得到高纯度硅。
首先,使Si跟Cl2起反应:
Si+2Cl2=SiCl4(400 ℃~500 ℃)
生成的SiCl4液体通过精馏,除去其中的硼、砷等杂质。
然后,用H2还原SiCl4:
SiCl4+2H2=(高温)= Si+4HCl这样就可得到纯度较高的多晶硅。
8、硅酸盐工业
生石灰(高温煅烧石灰石)
CaCO3 =(高温)= CaO+CO2↑
玻璃工业(玻璃窑法)
Na2CO3+ SiO2 =高温=Na2SiO3 +CO2↑
CaCO3 +SiO2 =高温=CaSiO3 +CO2↑
9、工业制硫酸
流程:
原理:
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O⇌H2SO4
催化剂:V2O5
10、工业制盐酸
H2+Cl2=2HCl(反应条件:点燃)然后用水吸收
在合成塔内完成
11、合成氨工业
流程:
原理:N2+3H2 ⇌(高温、高压、催化剂)2NH3催化剂:铁触媒
12、硝酸工业
流程:
原理:
N2+3H2=(高温、高压、催化剂)2NH3
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
催化剂:Pt
13、纯碱工业
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
2)NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3结晶析出)3)2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(反应条件:加热)
14、氯碱工业
2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH(电解饱和食盐水)
15、工业制漂白粉、漂白精
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2NaOH +Cl2=NaCl+NaClO+H2O
16、工业制取水煤气
C+H2O=CO+H2。