氨气的实验室制取原理是什么?

如题所述

氨气的实验室制取原理主要有两种方法:氨水与氨化物反应法和铵盐与强碱反应法。

氨水与氨化物反应法是利用氨水(NH3·H2O)与氨化物(如氯化铵NH4Cl)反应生成氨气。反应方程式为:

NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O

在实验中,先将氨化物与适量的强碱溶液混合,通入一定量的热水蒸汽,使反应混合物加热。混合物中的氨化物会分解生成氨气,然后通过气体收集装置收集氨气。

铵盐与强碱反应法是利用含铵盐(如硫酸铵NH4HSO4)的溶液与强碱(如氢氧化钠NaOH)反应生成氨气。反应方程式为:

2NH4HSO4 + 2NaOH → (NH4)2SO4↑ + 2H2O + 2NH3↑

在实验中,将一定量的含铵盐的溶液与适量的强碱溶液混合,通过加热和反应剧烈搅拌的方法,使反应发生。反应生成的氨气通过气体收集装置收集。

需要注意的是,在实验操作时要注意安全,因为氨气有刺激性气味且有毒,必须在通风良好的实验室环境下进行实验,并采取相应的安全措施。更多问题文优小助可以解答

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2023-08-31

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)。

扩展资料:

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。 

参考资料来源:百度百科-氨气制法

相似回答