氨气(2)
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试验室用催化剂:铂丝、铂石棉、单质银、三氧化二铬、三氧化二铁、氧化镍、氧化钴、氧化铜、二氧化锰、细铜丝(试验现象不明显)、五氧化二钒(容易催化剂中毒),效果较好的依次为铂丝、铂石棉、三氧化二铬或三氧化二铁、单质银,但就是铂、银价格贵,三氧化二铬、氧化镍、氧化钴中学实验室较难获得,氧化铜、铜丝试验现象不明显且容易产生副反应。
氧化铁与氧化钴的催化效果差不多,次于铂类催化剂而优于其她非铂催化剂,所以实验室进行氨氧化时,氧化铁就是最佳催化剂,同时氧化铁混合微量二氧化锰时催化效果会更好;工业用催化剂(国家标准):铂铑合金网文献来源:氨的催化氧化之一【原理】2NO+O2=2NO2【操作】1.用长约15cm、内径4~5mm的玻管作为催化管,把三氧化二铬(或二氧化锰、氧化铜等)装入玻管中部,两端用玻璃纤维把催化剂固定。
2.氨氧混合气体可以用两种方法收集。
一种方法就是用氯酸钾与二氧化锰混合加热,在塑料袋里收集大半袋氧气,再加热浓氨水到塑料袋充满。
另一种方法就是把6mL28%的氨水与9mL30%的过氧氧化氢加入锥形瓶内,再加入少量二氧化锰作催化剂,按图装置收集氨、氧混合气体。
图1 收集氨、氧混合气体图2 氨的催化氧化3.按图连接好装置。
4.加热催化剂,到轻轻挤压塑料袋催化剂发红(约30s)时,移去酒精灯,催化剂仍然保持红热。
5.把试剂瓶套在催化管口部;立刻见到有红棕色气体生成。
【备注】1.催化管宜细不宜粗。
催化剂填充要疏松。
如果用二氧化锰、氧化铜作催化剂,最好选用颗粒状的填入。
细粉状的催化剂应先粘附在玻璃纤维上再填入。
2.过氧化氢的分解反应就是放热反应,收集混合气时要注意安全。
应该用口径稍大的橡胶管与导气管,收集前应检查导气管就是否畅通。
3.过氧化氢与氨水以2∶3的体积比为宜,用量应尽量少。
氨的催化氧化之二【原理】2NO+O2=2NO2【用品】锥形瓶、双孔塞玻璃导管、铁架台、酒精灯、锥形瓶、铜丝、浓氨水、氧气、浓硫酸、石蕊试液【操作】1.取一支长20cm玻璃导管作为反应管,内装一段5cm长螺旋状细铜丝作催化剂。
第1课时氨气发展目标体系构建1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氨的主要性质。
2.了解喷泉实验的原理。
3.能根据实际需要设计无机化合物转化与制备的方案。
1.氨气的物理性质颜色气味密度水溶性液化难易无色刺激性气味比空气小极易溶于水,1体积水大约可溶解700体积氨气易被液化微点拨:液态氨汽化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降,所以液态氨在工业上常用来作制冷剂。
2.喷泉实验实验装置操作及现象结论①打开活塞,并挤压滴管的胶头②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色氨极易溶于水,水溶液呈碱性3.氨水的性质(1)氨气溶于水,大部分和水反应生成NH3·H2O,反应的化学方程式是NH3+H2O NH3·H2O。
NH3·H2O很不稳定,受热易分解为氨气和水,反应的化学方程式是NH3·H2O=====△NH3↑+H2O。
(2)氨水具有弱碱性,电离方程式是NH3·H2O NH+4+OH-,能使酚酞溶液变红色(或使湿润的红色石蕊试纸变蓝色)。
根据氨水的性质分析,直接施用氨水作氮肥合理吗?理由是什么?[提示] 不合理。
氨水易挥发,用氨水作氮肥,肥效低,浓度较大时还会烧伤作物茎叶,必须加大量的水稀释。
氨水对眼睛、呼吸道等有强烈的刺激作用,贮存、运输和施用的要求也比较高。
4.氨气与氯化氢的反应(1)将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近,观察到的现象是有大量白烟产生。
(2)这是因为浓氨水挥发产生的氨气与浓盐酸挥发产生的氯化氢在空气中相遇迅速反应生成氯化铵晶体小颗粒。
(3)反应的化学方程式是NH 3+HCl===NH 4Cl 。
微点拨:(1)氨气能与酸反应生成铵盐,其离子方程式是NH 3+H +===NH +4。
(2)铵盐大多是无色晶体,运输、储存比较方便,并且都能溶于水,易于被农作物吸收。
因此,固态氮肥已经代替了氨水,成为目前使用最广泛的化肥。
电解质是O H NH 23⋅。
(2)与酸反应:氨气与盐酸、硝酸等挥发性的酸反应产生白烟现象;氨气与硫酸等高沸点的酸反应不会有上述现象;(3)氧化反应:——还原性;4. 氨的制法:(1)工业制法——合成氨:∆====+催化剂223N H 32NH (2)实验室制法:① 原料:铵盐和消石灰反应:∆===+24)(2OH Ca Cl NH 22322CaCl O H NH ++↑ 装置:(如书图)收集方法:向下排空气法。
验满方法:用浓盐酸或湿润的红色的石蕊试纸。
干燥:碱石灰注:<1> 试管口加棉花是为了防止空气与氨气交流(气体相对扩散)。
<2> 反应后在导管口放一块浸水或浸过盐酸的棉花,吸收氨气,防止污染。
② 实验室中还可以利用浓氨水和NaOH 固体反应制取氨气。
利用NaOH 溶解于水会放热,且电离出-OH ,使溶液中)(-OH c 增大,则使3NH 能大量逸出。
(这是一种简便的制取氨气的方法)【典型例题】[例1] 同温、同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满① 3NH 、② 2NO 进行喷泉实验(如图),经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )A. ①>②B. ①<②C. ①=②D. 不能确定解析:瓶中气体溶于水后,气体体积减少,使瓶内气体压强低于大气压,于是水被压入烧瓶,进入烧瓶的液体体积等于瓶中气体减少的体积,而气体体积减少多少取决于气体的性质。
依题意,3NH 与2NO 处于同温、同压下,且体积相同,所以二者物质的量相等。
由于3NH 极易溶于水,充分反应后溶液充满烧瓶,其中溶质的物质的量就是氨气的物质的量。
2NO 溶于水反应后2/3体积的2NO 转化为等物质的量的3HNO ,1/3体积的2NO 转化为等体积的NO 气体,所以瓶中溶液体积为容积的2/3。
由于3HNO 溶液中溶质的物质的量和溶液体积分别是氨水中溶质的物质的量和溶液体积的2/3,则其物质的量浓度与氨水相同。
关于氨气浓度的标准根据国标TJ36-79规定,氨属车间空气中的有害物质,所以是有毒气体,在《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-1985规定属于Ⅳ级(轻度危害);但根据《可燃气体和有毒气体检测报警仪安装规范.使用规范.设计规范》GB5044-83中相关规定,没有明确说明氨气属可燃气体有毒气体,所以油化工企业可燃气体有毒气体检测报警设计规范不规定检测。
在《室内空气质量标准》GB/T18883-2002规定:氨在室内空气中最高允许浓度为0.2mg/m3。
(合0.2635ppm);但在《工业企业设计卫生标准》(TJ36—79)第三章车间卫生第三十二条车间空气中有害物质的浓度,不得超过表4的规定,车间空气中有害物质的最高容许浓度,氨为30 mg/m3(合39.53ppm)。
关于排放标准在《恶臭污染物排放标准》GB 14554-93中规定,企业执行二级、三级标准中相应的标准值分别为2.0 mg/m3和5.0 mg/m3,(合2.635ppm和6.558ppm)。
参考标准:1、《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-19852、《工业企业设计卫生标准》(TJ36—79)3、《室内空气质量标准》GB/T18883-20024、《恶臭污染物排放标准》GB 14554-935、《可燃气体和有毒气体检测报警仪安装规范.使用规范.设计规范》GB5044-83工业企业设计卫生标准(TJ36—79)第三章车间卫生第一节防尘、防毒第二十七条放散有害物质的生产过程和设备,应尽量考虑机械化和自动化,加强密闭,避免直接操作,并应结合生产工艺采取通风措施。
放散粉尘的生产过程,应首先考虑采用湿式作业。
有毒作业宜采用低毒的原料代替高毒的原料。
第二十八条产生有害物质的车间,有害物质发生源的布置,应符合下列要求:(一)放散不同有害物质的生产过程布置在同一建筑物内时,毒害大与毒害小的应隔开。
(二)有害物质的发生源,应布置在工作地点的机械通风或自然通风的下风侧。
实验室制备氨气方法方程式实验室制氨气化学方程式:2NH4Cl(固态)+Ca(OH)2(固态)
===2NH3↑+CaCl2+2H2O
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。
用途储存:
用途:氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨作为工业原料和氨化饲料,用量约占世界产量的12%。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。
液氨常用作制冷剂。
贮运:商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。
此外,为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡,防止因短期事故而停产,需设置液氨库。
液氨库根据容量大小不同,有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。
液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。
氮和氢气反应方程式
氮和氢气反应的方程式是N₂ + 3H₂ → 2NH₃。
这是一个代表氨气合成反应的方程式。
在这个反应中,氮气(N₂)和氢气(H₂)通过催化剂的作用,发生氮氢键的断裂和新键的形成,生成氨气(NH₃)。
该方程式中,N₂表示两个氮原子的分子,H₂表示两个氢原子的分子,NH₃表示一个氮原子和三个氢原子组成的氨分子。
方程式的系数2和3表示了反应的摩尔比例关系,即每2个氮气分子需要与6个氢气分子反应,最终生成4个氨气分子。
这个反应是工业上重要的反应之一,用于制备氨气,氨气广泛应用于肥料、化工、药品等行业。
这个反应需要在适当的温度和压力下进行,并使用铁或铑等金属作为催化剂,以提高反应速率。
总结来说,氮和氢气反应的方程式是N₂ + 3H₂ → 2NH₃,表示了氮气和氢气生成氨气的化学反应。
吉林德惠氨气泄漏系人为操作不当引发范文氨气是一种无色、有刺激气味的气体。
它具有很强的毒性和腐蚀性,在一定浓度条件下,对人体造成严重伤害甚至致命。
近日发生在吉林德惠市的氨气泄漏事故,系由人为操作不当引发。
本文将探讨该事故的原因及影响,并提出预防和应对此类事故的措施。
首先,该氨气泄漏事故的发生是由人为操作不当所引起的。
根据初步调查结果,事故发生在某氨气制造企业的操作间,工作人员在操作过程中疏忽大意,未按规定程序进行操作,导致管道连接处出现故障。
随着氨气泄漏,大量氨气在室内迅速蔓延,造成现场人员中毒和周边居民的安全受到威胁。
这一事件再次提醒我们,在工业生产过程中,人为操作要严格按照规定步骤进行,确保安全。
其次,这起氨气泄漏事故对范围及影响面都非常大。
当氨气泄漏时,会形成浓度较高的有毒气体,对呼吸系统、眼睛和皮肤等造成刺激和损害。
在这起事故中,不仅现场工作人员中毒,而且周边居民的生活环境也受到威胁。
大量氨气散发出来,会对空气质量造成污染,可能引发呼吸系统疾病和其他健康问题。
同时,氨气泄漏还会对环境造成不可逆转的损害,对土壤、水源、植物和动物造成污染和影响。
针对这一事故,我们必须采取积极有效的应对和预防措施,以避免类似事故的再次发生。
首先,各企业在进行氨气生产、储存和使用时,必须加强安全教育培训,确保操作人员具备必要的安全意识和知识。
同时,制定详细的操作规程和安全标准,要求员工严格遵守。
其次,要加强设备维护和检修工作,定期对管道、阀门等设施进行检查和保养,确保其正常运行。
此外,应配备必要的安全设备和应急处理措施,以便在事故发生时能够及时响应和处理。
其次,在事故发生后,及时采取措施进行事故救援和应急处理。
首先,要立即启动应急预案,组织专业人员进行事故处置。
对特别危险的氨气泄漏,要立即疏散事故现场人员,并对周边人员进行提醒和保护。
同时,要尽快切断氨气来源,阻止泄漏的继续发展。
在处理过程中,要采取防护措施,确保救援人员的安全。
氨气的制备和性质的实验设计【实验教学目标】1、使学生知道氨气的工业制法和主要用途。
2、使学生了解实验室里制取氨气的一般原理并直观地感受并掌握氨气的主要性质。
3、通过实验探索过程体验,培养学生的自主研究精神和创新、归纳自学能力。
【实验教学重点】氨气的制备原理和氨气的物理、化学性质【实验设计意图】氨气的制取及性质实验是中学化学实验教学的重点之一。
由于氨气极易溶于水,不能采用排水集气法收集氨气,通常用向下排空气法收集氨气,但收集到的氨气不纯,氨气浓度不大,会影响氨气的喷泉实验效果;氨气具有刺激性恶臭的气味,在实验过程中氨气很容易逸出,污染空气,同时也浪费药品。
对氨气的性质实验上,教材只是在传统意义上设计了氨气的喷泉实验,使指示剂变色及与HCl反应。
但对于氨中氮元素的化合价为-3,在一定条件下有失去电子的倾向而显还原性只是在理论上进行分析,在催化剂的作用下被氧化的实验要求比较高,实验的难度比较大,且实验的次数较多的需要搭建仪器需要消耗宝贵的课堂时间。
为了解决以上问题,特设计了一套氨气的制取及性质实验装置并探究氨气的性质。
一、实验原理利用浓氨水和生石灰作用产生氨气:NH3·H2O=== NH3↑+ H2O再在加热条件下用氨气还原氧化铜:2NH3 + 3CuO === N2 + 3Cu + 3 H2O 二、仪器药品微型气体实验仪、塑料滴管、微型具支烧瓶、酒精灯、带弯头导管的单孔橡皮塞、烧杯、胶皮管等。
浓氨水,生石灰(新制),氧化铜,浓盐酸,酚酞溶液,FeCl3溶液。
三、实验装置(见下图1、2)图1剪去塑料滴管的下部图2 氨气的组合实验装置图四、操作步骤和实验现象1、检查装置的气密性如图1所示,取一支塑料滴管,用剪刀剪去滴管胶头底部。
然后按照图2所示组装连接仪器,把剪去底部的塑料滴管向下插入水面以下,过一会儿,如果滴管内的水面明显低于烧杯内的水面,说明装置不漏气;反之如果二者水面相平,说明装置漏气。