实验室制法大全
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中学阶段常见物质的工业制法和实验室制法归纳1.氢气(1)工业制法:①水煤气法:(高温条件下还原水蒸气)C+H2O(g)CO+H2;CO+ H2O(g) CO2+H2②氯碱工业的副产物:(电解饱和食盐水)图1 启普发生器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:制取方程式:Zn+H₂SO₄== ZnSO₄+H₂↑装置:固+液−→气(启普发生器图1)或如右图(图2)简易装置。
检验:①点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠②能使灼烧的CuO由黑色变为红色,气体产物使白色的CuSO4粉末变蓝收集:排水法或向下排气法尾气处理:点燃法/收集法(塑料袋)②金属与强碱溶液的置换反应:图2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,2.乙烯(1)工业制法:石油裂解制乙烯:C4H10C2H6+C2H4;C8H18C6H14+C2H4(2)实验室制法:反应原理::CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O发生装置:液+液−∆→气(分液漏斗、圆底烧瓶)如图3:净化方法:NaOH溶液(除SO2、SO3)、浓硫酸(除水蒸气)收集方法:排水集气法图3尾气处理:无检验方法:①点燃,明亮的火焰,冒黑烟,燃烧产物是H2O和CO23.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+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑(2)实验室制法:反应原理:CaC2+2H2O −→ CH≡CH↑+Ca(OH)2发生装置:固+液−→气(分液漏斗、圆底烧瓶)如图4净化方法:CuSO4溶液、浓硫酸(除水蒸气)收集方法:排水集气法/向上排空气法尾气处理:无图4 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)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:制取原理:浓硫酸对有机物的脱水作用在蒸馏烧瓶里加入浓硫酸,在分液漏斗里盛放甲酸①甲酸分解法:HCOOH CO↑+H2O装置:分液漏斗,圆底烧瓶(图5)检验:燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊除杂:通入浓硫酸(除水蒸气)收集:排水法尾气处理:点燃法/收集法(塑料袋)②草酸分解法:H2C2O4 CO↑+CO2↑+H2O ;混合气体通过碱石灰得到一氧化碳。
硅单质的实验室制法
硅单质的实验室制法有以下几种:
1. 热还原法:将氯化硅(SiCl4)与纯度较高的金属镁(Mg)以
一定的摩尔比反应,在高温下进行还原反应,生成硅单质。
反应方程
式为:SiCl4 + 2Mg -> Si + 2MgCl2。
2. 热解法:将硅酸盐(如硅酸钠或硅酸钙)放置在高温炉中进
行热分解反应,得到硅单质。
反应方程式为:Na2SiO3 -> SiO2 +
Na2O,然后:SiO2 + 2C -> Si + 2CO。
3. 化学气相沉积法:通过将氯化硅(SiCl4)或硅烷(如SiH4)与氢气(H2)混合,在高温下通过化学反应产生硅单质并沉积在基板上。
需要注意的是,硅单质在空气中极易氧化为二氧化硅,因此在制
备硅单质时要保持反应器中的环境为惰性气体,如氩气或氮气。
另外,制备硅单质需要特殊设备和条件,需要在实验室中进行,非常危险,
需注意安全操作。
醇的实验室制法
醇是一类重要的有机化合物,其在工业、医学和科学实验中具有广泛的应用。
在实验室中,可以通过多种方法制备醇,下面将介绍两种常用的方法。
方法一:酯水解制备醇
1.准备所需的原料和试剂,包括羧酸、硫酸、甲醇或乙醇等。
2.将羧酸和硫酸按照一定比例混合,加热搅拌,使其发生酯化反应。
3.当反应达到预期终点时,停止加热,将反应液倒入水中,用碱液中和至pH值约为7。
4.收集生成的酯并对其进行提纯,例如通过蒸馏去除未反应的醇和酸。
5.收集纯化的酯,用适当的催化剂进行水解,即可得到所需的醇。
方法二:卤代烃还原制备醇
1.准备所需的原料和试剂,包括卤代烃、氢气、催化剂(如Pd/C或Ni/C)等。
2.将卤代烃和催化剂混合在一起,通入氢气,在一定温度和压力下进行还原反应。
3.当反应达到预期终点时,停止通氢,将反应液过滤,收集生成的醇。
4.对收集到的醇进行提纯,例如通过蒸馏去除未反应的卤代烃和其他杂质。
5.收集纯化的醇,进行必要的分析化验,如需进一步处理可按相关方式进行。
在实验室制备醇时,需要注意安全事项,如穿戴防护服、手套和眼镜等。
此外,对于不同的醇类化合物,可能需要根据其性质采用不同的制备方法和提纯技术。
在实际操作中,建议仔细阅读相关文献资料并进行必要的研究实验以优化制备工艺条件。
铝的实验室制法铝是一种常见的金属,也是地壳上最丰富的元素之一。
在我们的生活中,铝被广泛应用于制造飞机、汽车、建筑材料、电线、铝箔等各种产品。
本文将介绍铝的实验室制法。
实验一:通过还原氧化铝制备铝实验步骤:1. 将氧化铝和碳粉混合在一起,制成混合物。
2. 将混合物放入坩埚中,并在混合物中央挖一个小孔。
3. 在小孔上方加热,使碳粉逐渐被加热分解,释放出一些碳气体。
4. 这些碳气体与氧化铝反应,还原出铝。
5. 将制得的铝锭冷却后取出即可。
实验原理:氧化铝和碳反应可以得到铝和一些碳气体,反应方程式为:Al2O3 + 3 C → 2 Al + 3 CO实验中,我们利用化学反应的原理,将氧化铝和碳混合加热,使碳分解产生碳气体,并使其与氧化铝反应生成铝和一些碳气体。
1. 将铝氧化物(如氧化铝)溶解在熔融的氟化铝(AlF3)和氯化钠(NaCl)的混合物中。
2. 将混合物放入电解槽中,电解槽中心有一直流电极,另一端铝矩形板子就是作为阴极,分离后的纯铝会沉积在阴极上。
3. 施加电流,电极会带动熔融混合液中的铝离子移动,被阴极吸收后,还原为纯铝。
电解法是将铝氧化物溶解在熔融的氟化铝和氯化钠混合物中,用电解的方法将铝离子还原成纯铝。
在电解过程中,阴极会引导电子流向阳极,阳极排出电子进入电解槽中,生成熔融钠金属和气态氯分子。
而阴极则被还原器铝离子引导电子,还原成纯铝沉积在阴极上。
1. 将氧化铝放在高浓度的氢氧化钠溶液中。
2. 加热溶液,使氢氧化钠溶解氧化铝。
3. 过滤沉淀,将过滤得到的溶液放在钝头锥形瓶内进行挥发。
4. 溶液挥发干后,产生得到氢氧化铝固体,进一步加热脱水,得到固体氧化铝并回收氢氧化钠。
5. 将固体氧化铝和焙烧得到的铝铝锭反复冷热浸泡至液相金属中和氧化铝接触。
6. 过滤沉淀,即可得到纯铝。
碱解法是将氧化铝与氢氧化钠反应,产生氢氧化铝并回收氢氧化钠。
再将氢氧化铝加热脱水,得到固体氧化铝。
通过冷热浸泡氧化铝,与熔融铝相接触,进行还原反应生成纯铝。
高中所有重要物质实验室制法1、工业制硫酸4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(反应条件:高温)2SO2+O2=2SO3(反应条件:加热,催化剂作用下)SO3+H20=H2SO4(反应条件:常温)在沸腾炉,接触室,吸收塔内完成2、工业制硝酸4NH3+5O2=4NO+6H2O(反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下)2NO+O2=2NO23NO2+O2=2HNO3+NO3、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4、工业制烧碱2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH(电解饱和食盐水)5、工业制纯碱(侯氏)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3结晶析出)2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(反应条件:加热)6、工业制氨气3H2+N2=2NH3 (反应条件:高温高压催化剂作用下)注:催化剂为铁触媒7、工业制金属铝2Al2O3=4Al+3O2 (反应条件:电解,催化剂为熔融的冰晶石)注:冰晶石化学式为NaAlF61,常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理——含氧化合物自身分解制取方程式——2KClO3 2KCl+3O2↑装置——略微向下倾斜的大试管,加热检验——带火星木条,复燃收集——排水法或向上排气法⑵氢气制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式——Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑装置——启普发生器检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集——排水法或向下排气法⑶氯气制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式——MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂质——先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集——排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收——Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O⑷硫化氢①制取原理——强酸与强碱的复分解反应②制取方程式——FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑③装置——启普发生器④检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑⑤除杂质——先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O⑸二氧化硫①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;⑤除杂质——通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O⑹二氧化碳①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O③装置——启普发生器④检验——通入澄清石灰水,变浑浊⑤除杂质——通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——排水法或向上排气法⑺氨气①制取原理——固体铵盐与固体强碱的复分解②制取方程式——Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3↑+2H2O③装置——略微向下倾斜的大试管,加热④检验——湿润的红色石蕊试纸,变蓝⑤除杂质——通入碱石灰(除水蒸气)收集——向下排气法⑻氯化氢①制取原理——高沸点酸与金属氯化物的复分解②制取方程式——NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④检验——通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑼二氧化氮①制取原理——不活泼金属与浓硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成⑤收集——向上排气法⑥尾气处理——3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O⑩一氧化氮①制取原理——不活泼金属与稀硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,暴露于空气中立即变红棕色⑤收集——排水法⑾一氧化碳①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——HCOOHCO↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——排水法⑿甲烷①制取方程式——CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3②装置——略微向下倾斜的大试管,加热③收集——排水法或向下排空气法⒀乙烯①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④除杂质——通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气) 收集——排水法⒁乙炔①制取原理——电石强烈吸水作用②制取方程式——CaC2+2H2OCa(OH)2+CH CH↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟⑤除杂质——通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气) 收集——排水法或向下排气法氯化氢的实验室制法实验室里制取氯化氢是利用食盐和浓硫酸在不加热或稍微加热的条件下进行反应。
高中所有重要物质实验室制法1、工业制硫酸4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(反应条件:高温)2SO2+O2=2SO3(反应条件:加热,催化剂作用下)SO3+H20=H2SO4(反应条件:常温)在沸腾炉,接触室,吸收塔内完成2、工业制硝酸4NH3+5O2=4NO+6H2O(反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下)2NO+O2=2NO23NO2+O2=2HNO3+NO3、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4、工业制烧碱2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH(电解饱和食盐水)5、工业制纯碱(侯氏)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3结晶析出)2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(反应条件:加热)6、工业制氨气3H2+N2=2NH3 (反应条件:高温高压催化剂作用下)注:催化剂为铁触媒7、工业制金属铝2Al2O3=4Al+3O2 (反应条件:电解,催化剂为熔融的冰晶石)注:冰晶石化学式为NaAlF61,常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理——含氧化合物自身分解制取方程式——2KClO3 2KCl+3O2↑装置——略微向下倾斜的大试管,加热检验——带火星木条,复燃收集——排水法或向上排气法⑵氢气制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式——Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑装置——启普发生器检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集——排水法或向下排气法⑶氯气制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式——MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色; 除杂质——先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集——排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收——Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O⑷硫化氢①制取原理——强酸与强碱的复分解反应②制取方程式——FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑③装置——启普发生器④检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑⑤除杂质——先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O⑸二氧化硫①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;⑤除杂质——通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O⑹二氧化碳①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O③装置——启普发生器④检验——通入澄清石灰水,变浑浊⑤除杂质——通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——排水法或向上排气法⑺氨气①制取原理——固体铵盐与固体强碱的复分解②制取方程式——Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3↑+2H2O③装置——略微向下倾斜的大试管,加热④检验——湿润的红色石蕊试纸,变蓝⑤除杂质——通入碱石灰(除水蒸气)收集——向下排气法⑻氯化氢①制取原理——高沸点酸与金属氯化物的复分解②制取方程式——NaCl+H2SO4N a2SO4+2HCl↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④检验——通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑼二氧化氮①制取原理——不活泼金属与浓硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成⑤收集——向上排气法⑥尾气处理——3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O⑩一氧化氮①制取原理——不活泼金属与稀硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,暴露于空气中立即变红棕色⑤收集——排水法⑾一氧化碳①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——HCOOHCO↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——排水法⑿甲烷①制取方程式——CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3②装置——略微向下倾斜的大试管,加热③收集——排水法或向下排空气法⒀乙烯①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④除杂质——通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气)收集——排水法⒁乙炔①制取原理——电石强烈吸水作用②制取方程式——CaC2+2H2OCa(OH)2+CH CH↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟⑤除杂质——通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气)收集——排水法或向下排气法氯化氢的实验室制法实验室里制取氯化氢是利用食盐和浓硫酸在不加热或稍微加热的条件下进行反应。
常见气体的实验室制法气体是一种无色、无味、无形的物质,广泛应用于工业、医疗、科学研究等领域。
在实验室中,制备气体是一项重要的工作。
本文将介绍几种常见气体的实验室制法。
一、氢气的制备氢气是一种常见的气体,它广泛应用于工业、医疗、科学研究等领域。
在实验室中,制备氢气的方法有多种,其中最常用的是锌和盐酸反应法。
实验步骤:1. 取一定量的锌粉,加入适量的盐酸中,放入反应瓶中。
2. 在反应瓶口放置一根玻璃吸管,将吸管的一端浸入水中。
3. 加热反应瓶,观察反应过程中气体的产生情况。
4. 收集氢气,用氢气气瓶储存。
二、氧气的制备氧气是一种重要的气体,广泛应用于医疗、工业、科学研究等领域。
在实验室中,制备氧气的方法有多种,其中最常用的是过氧化氢分解法。
实验步骤:1. 取一定量的过氧化氢溶液,加入催化剂(如锰片)。
2. 加热反应瓶,观察反应过程中气体的产生情况。
3. 收集氧气,用氧气气瓶储存。
三、氮气的制备氮气是一种广泛应用于工业、医疗、科学研究等领域的气体。
在实验室中,制备氮气的方法有多种,其中最常用的是空气分离法。
实验步骤:1. 取一定量的空气,通过压缩机将其压缩。
2. 将压缩后的空气通过冷却器冷却,使其中的氧气和水分凝结成液体。
3. 将凝结后的液体通过分离器分离出氮气。
4. 收集氮气,用氮气气瓶储存。
四、二氧化碳的制备二氧化碳是一种广泛应用于工业、医疗、科学研究等领域的气体。
在实验室中,制备二氧化碳的方法有多种,其中最常用的是碳酸和酸反应法。
实验步骤:1. 取一定量的碳酸,加入适量的酸中,放入反应瓶中。
2. 在反应瓶口放置一根玻璃吸管,将吸管的一端浸入水中。
3. 加热反应瓶,观察反应过程中气体的产生情况。
4. 收集二氧化碳,用二氧化碳气瓶储存。
总结:以上是几种常见气体的实验室制法,这些气体在工业、医疗、科学研究等领域都有广泛的应用。
在实验室中,制备气体是一项重要的工作,需要注意安全和环保。
乙炔的实验室制法乙炔,又叫硫化氢醇,是一种重要的化学品。
在实验室中,可以通过不同的方法制备乙炔,下面介绍几种常见的实验室制法。
1. 钙炭法制备乙炔原理:钙石灰石(CaCO3)和石墨(碳)在高温下反应生成CaO和CO2,再用水加压生成Ca(OH)2,最后和石墨在高温下反应生成乙炔和氢气。
反应方程式:CaCO3 + heat → CaO + CO2CaO + H2O → Ca(OH)2Ca(OH)2 + heat → CaO + H2OCaO + C → CaC2 + CO实验步骤:① 取一定量的钙石灰石和石墨,混合均匀放入箱式电炉中。
把炉门用石墨塞堵好,打开电源开始加热。
② 在炉外设置一只制氢气的装置,将氢气送入反应炉中,催化反应。
③ 炉子温度达到1200℃左右时,开始反应,反应生成的乙炔和氢气从炉内传出到反应瓶中,不能直接接触空气,须用橡皮塞封好。
原理:醋酸钠和氢氧化钙反应,产生醋酸和氧化钙,在加热下氧化钙会被还原成黑色的钙化物(CaC2)与剩余的醋酸反应,生成乙炔气体。
实验步骤:① 取一定量的醋酸钠(NaCH3COO)和氢氧化钙(Ca(OH)2),按摩尔比混合。
② 将混合物与一定量的石墨(C)混合,装入扁平的青铜坩埚中,用高火来进行加热。
③ 醋酸钠和氢氧化钙起初反应会产生大量的CO2气体,期间需要将坩埚转动均匀加热,使其完全反应。
④ 反应结束后,混合物充分反应生成的乙炔气体,通过橡胶管输送至收集瓶中。
原理:乙炔反应生成的温度很高,可以使含铝的化合物分解,生成乙炔和铝氧化物。
实验步骤:① 把一定质量的醋酸和醋酸铝加入瓷皿中拌和。
② 把恒温水浴锅加热至135℃,将瓷皿的瓷塞取出,放入瓷皿中,注意密封。
温度上升后,醋酸铝逐渐分解,产生乙炔气体。
③ 乙炔气体进入橡皮管经过水道冷却后分别进入气流计和装有蒸馏水的收集瓶,定期收集乙炔气体。
以上三种方法,都可以制备出高纯度的乙炔气体,广泛应用于各个领域的化学实验。
高中化学常见气体实验室和工业制法氧气氢气氯气氮气氯化氢硫化氢氨气二氧化硫二氧化氮一氧化氮二氧化碳一氧化碳甲烷1.常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理--含氧化合物自身分解制取方程式--2KClO3= 2KCl+3O2↑装置--略微向下倾斜的大试管,加热检验--带火星木条,复燃收集--排水法或向上排气法⑵氢气制取原理--活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式--Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑装置--启普发生器检验--点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集--排水法或向下排气法⑶氯气制取原理--强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式--MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验--能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂质--先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集--排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收--Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O⑷硫化氢①制取原理--强酸与强碱的复分解反应②制取方程式--FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑③装置--启普发生器④检验--能使湿润的醋酸铅试纸变黑⑤除杂质--先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)⑥收集--向上排气法⑦尾气回收--H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O⑸二氧化硫①制取原理--稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式--Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶④检验--先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;⑤除杂质--通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集--向上排气法⑦尾气回收--SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O⑹二氧化碳①制取原理--稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式--CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O③装置--启普发生器④检验--通入澄清石灰水,变浑浊⑤除杂质--通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集--排水法或向上排气法⑺氨气①制取原理--固体铵盐与固体强碱的复分解②制取方程式--Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+NH3↑+2H2O③装置--略微向下倾斜的大试管,加热④检验--湿润的红色石蕊试纸,变蓝⑤除杂质--通入碱石灰(除水蒸气)收集--向下排气法⑻氯化氢①制取原理--高沸点酸与金属氯化物的复分解②制取方程式--NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl↑③装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热④检验--通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶⑤除杂质--通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集--向上排气法⑼二氧化氮①制取原理--不活泼金属与浓硝酸的氧化-还原;②制取方程式--Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验--红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成⑤收集--向上排气法⑥尾气处理--3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O⑩一氧化氮①制取原理--不活泼金属与稀硝酸的氧化-还原;②制取方程式--Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验--无色气体,暴露于空气中立即变红棕色⑤收集--排水法⑾一氧化碳①制取原理--浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式—HCOOH=CO↑+H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶④检验--燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊⑤除杂质--通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集--排水法⑿甲烷①制取方程式--CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3②装置--略微向下倾斜的大试管,加热③收集--排水法或向下排空气法⒀乙烯①制取原理--浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式--CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热④除杂质--通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气)收集--排水法⒁乙炔①制取原理--电石强烈吸水作用②制取方程式--CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH=- CH↑③装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验--无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟⑤除杂质--通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气)。
高中所有重要物质实验室制法1、工业制硫酸4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(反应条件:高温)2SO2+O2=2SO3(反应条件:加热,催化剂作用下)SO3+H20=H2SO4(反应条件:常温)在沸腾炉,接触室,吸收塔内完成2、工业制硝酸4NH3+5O2=4NO+6H2O(反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下)2NO+O2=2NO23NO2+O2=2HNO3+NO3、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4、工业制烧碱2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH(电解饱和食盐水)5、工业制纯碱(侯氏)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3结晶析出)2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2(反应条件:加热)6、工业制氨气3H2+N2=2NH3 (反应条件:高温高压催化剂作用下)注:催化剂为铁触媒7、工业制金属铝2Al2O3=4Al+3O2 (反应条件:电解,催化剂为熔融的冰晶石)注:冰晶石化学式为NaAlF61,常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理——含氧化合物自身分解制取方程式——2KClO3 2KCl+3O2↑装置——略微向下倾斜的大试管,加热检验——带火星木条,复燃收集——排水法或向上排气法⑵氢气制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式——Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑装置——启普发生器检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集——排水法或向下排气法⑶氯气制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式——MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂质——先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集——排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收——Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O⑷硫化氢①制取原理——强酸与强碱的复分解反应②制取方程式——FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑③装置——启普发生器④检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑⑤除杂质——先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O⑸二氧化硫①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;⑤除杂质——通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O⑹二氧化碳①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O③装置——启普发生器④检验——通入澄清石灰水,变浑浊⑤除杂质——通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——排水法或向上排气法⑺氨气①制取原理——固体铵盐与固体强碱的复分解②制取方程式——Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3↑+2H2O③装置——略微向下倾斜的大试管,加热④检验——湿润的红色石蕊试纸,变蓝⑤除杂质——通入碱石灰(除水蒸气)收集——向下排气法⑻氯化氢①制取原理——高沸点酸与金属氯化物的复分解②制取方程式——NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④检验——通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑼二氧化氮①制取原理——不活泼金属与浓硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成⑤收集——向上排气法⑥尾气处理——3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O⑩一氧化氮①制取原理——不活泼金属与稀硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,暴露于空气中立即变红棕色⑤收集——排水法⑾一氧化碳①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——HCOOHCO↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——排水法⑿甲烷①制取方程式——CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3②装置——略微向下倾斜的大试管,加热③收集——排水法或向下排空气法⒀乙烯①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④除杂质——通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气) 收集——排水法⒁乙炔①制取原理——电石强烈吸水作用②制取方程式——CaC2+2H2OCa(OH)2+CH CH↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟⑤除杂质——通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气) 收集——排水法或向下排气法氯化氢的实验室制法实验室里制取氯化氢是利用食盐和浓硫酸在不加热或稍微加热的条件下进行反应。
化学方程式是:NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑这个反应是属于固体粉末与液体反应制取气体的类型,所用制气装置与实验室制取氯气的一样(参看氯气的实验室制法)。
氯化氢极易溶于水,密度比空气大,只能用向上排空气法进行收集。
氯化氢有很强的刺激性气味,收集氯化氢后的剩余尾气,不能逸散在室内,可用水进行吸收。
硫化氢的实验室制法实验室里通常是用硫化亚铁跟稀盐酸或稀硫酸反应制取硫化氢,它们的化学方程式是:FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑制取硫化氢使用的是块状固体与液体反应制取气体的仪器装置(参看《初中卷》使用固体和液体药品制备气体的仪器装置)。
硫化氢易溶于水,密度比空气大,应使用向上排空气法收集。
检验集气瓶内是否已集满硫化氢,可将润湿的醋酸铅试纸放在集气瓶口,若试纸立即变黑,证明瓶内硫化氢气已集满。
二氧化硫的实验室制法在实验室里,常用亚硫酸钠跟浓硫酸起反应制取二氧化硫。
化学方程式是:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑制气装置是用固体粉末与液体反应制取气体的仪器装置(参看《初中卷》使用固体和液体药品制备气体的仪器装置)。
二氧化硫易溶于水,密度比空气大,收集二氧化硫是用向上排空气集气法。
氨的实验室制法实验室里常用的是给铵盐和碱的混合物加热的方法制取氨气。
一般是用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)=2CaCl2+2H2O+2NH3↑制气装置是用给固体药品加热制取气体的仪器装置。
氨气极易溶于水,密度比空气小,要用向下排空气法收集。
检验集气瓶中是否已集满氨气,可把润湿的红色石蕊试纸放在瓶口;若试纸立即变蓝,证明集气瓶内已集满氨气。
铵根离子的检验检验铵根离子是利用铵盐能跟碱起反应放出氨气的性质。
检验方法是:把少量铵盐晶体放入试管里,然后用胶头滴管滴入少量较浓的氢氧化钠溶液,给试管加热。
小心地闻试管中放出的气体的气味,可以闻到氨的刺激性气味;将润湿的红色石蕊试纸悬放于试管口处,试纸由红色变成蓝色。
根据以上现象可以检验出铵根离子的存在。
甲烷的实验室制法实验室用无水醋酸钠与碱石灰(固体NaOH与Ca(OH)2的混合物)共熔(约300℃以上)而产生。
CH3COONa+NaOH=Na2CO3+CH4装置如图。
先检查装置的气密性。
把无水醋酸钠与碱石灰的混合物装入干燥试管中,试管口稍向下倾斜并固定在铁架台上。
先用酒精灯均匀加热,再从试管底部固定加热,并缓缓向前移动灯焰。
待试管里的空气赶尽后,用大试管排水收集,除非要求制取干燥的甲烷时,才用向下排空气法收集。
收满甲烷的集气瓶,盖好毛玻璃片后应倒放在实验桌上,这样可以减少比空气轻的甲烷的逸失。
停止加热时,要先把导管从水槽里撤出。
碱石灰是由粉状生石灰与NaOH溶液作用后,在200~250℃干燥而成,这样能使NaOH与Ca(OH)2混合很均匀。
其中Ca(OH)2的作用,除使NaOH分散细而匀,因而增加了NaOH与无水醋酸钠的接触面外,在加热时,还能减少熔融的NaOH对试管内壁的腐蚀。
碱石灰极易吸湿,故在用无水醋酸钠和碱石灰混合加热制甲烷时,常有冷凝水出现,试管口如不稍向下倾斜,冷凝水将回流至灼热的试管底部而使试管炸裂。
试管口稍向下倾斜时,冷凝水都汇集在试管口附近,不会回流。
乙烯的实验室制法实验室一般是在加热条件下,用浓硫酸使乙醇脱水制取。
其中浓硫酸起脱水剂和催化剂作用。
在约140℃时,乙醇脱水生成乙醚(C2H5)2O;在约170℃时,生成乙烯。
CH3CH2OH=C2H4+H2O这是在有机化学反应中,反应物相同,反应条件不同而生成物不同的典型例之一。
实验装置如图。
检查装置气密性后,先在烧瓶中加入10毫升乙醇,然后分批缓缓加入浓硫酸共约30毫升。
在乙醇中加入浓硫酸时,由于发生化学作用而放大量热,要冷却后再继续加浓硫酸,防止乙醇大量气化。
再向烧瓶里加入几片碎瓷片。
为了控制混合液受热温度在170℃左右,须把温度计的水银球浸入混合液中。
加热时,要使混合液的温度迅速越过140℃温度区,这样,可以减少副产物乙醚的生成。
混合液的温度达到170℃时,即有乙烯产生。
在加热过程中,混合液的颜色会逐渐变棕色以至棕黑色。
这是由于乙醇部分发生碳化的结果。
在170℃时,生成的气体并非纯净的乙烯,其中常杂有少量SO2。
由于在加热条件下,浓硫酸除使乙醇发生脱水反应外,还会使乙醇(或其它生成物)发生氧化反应,浓硫酸还原产生SO2。
要获得较纯净的乙烯,可以把由烧瓶出来的气体先经10%NaOH溶液洗气,然后再收集。
乙烯难熔于水,应该用排水法收集。
收满乙烯的集气瓶,盖好毛玻璃片后倒放在实验桌上。
停止加热时,要先把导管从水槽里撤出,防止因烧瓶冷却使水倒吸。
实验后,应待烧瓶里的残粥状黑色混合物以及温度计冷却后再清洗。
乙炔的实验室制法实验室中常用电石跟水反应制取乙炔。
电石中因含有少量钙的硫化物和磷化物,致使生成的乙炔中因混有硫化氢、磷化氢等而呈难闻的气味。