实验室制氨气装置图6

『叁』 高中化学实验室制取氨气

做此实验时应注意：

1.装置要密闭不漏气。

2.圆底烧瓶要干燥。

3.烧瓶里的氨气要充满。

实验中所用的氨可用以下方法得到：

1.用NH4Cl与Ca(OH)2共热制氨。注意事项可参见〔实验1-4〕的说明。

2.加热浓氨水制氨。在烧瓶中加入2 mL～4 mL浓氨水，加热即得氨气。此法也可用于做喷泉实验。

图 1-3 实验室制取氨气

3.常温下，用浓氨水与固体烧碱混合制氨。方法是：在分液漏斗中加入浓氨水，在锥形瓶中加入少量固体氢氧化钠（约一小药匙），按图1-3所示安装好装置。将浓氨水慢慢滴入锥形瓶，待冒出较多的气泡时，用向下排气法收集氨气。实验时要控制好浓氨水的滴入速度，分液漏斗的活塞不要开得太大，以免产生氨气过多而冲开烧瓶的活塞。此法的装置和操作都很简便，而且制得的氨气浓度也比较大，做“喷泉”实验效果比较好。

〔实验1-3〕 此实验也可用集气瓶做：在两个集气瓶中分别滴入2滴～3滴浓氨水或浓盐酸，盖上玻璃片振荡，然后口对口放好，抽去玻璃片。可看到产生白烟，效果也很好。或采用下列方法：在一支试管内滴两滴浓氨水，摇动试管使浓氨水附于试管壁，再用一根玻璃棒蘸取少量浓盐酸，立即伸入试管，可观察到试管内有大量白烟生成。

〔实验1-6〕 做此实验时应注意：

1.首先要检查Ca(OH)2是否变质〔长期存放的Ca(OH)2可能大部分变成CaCO3〕，最好用新制的Ca(OH)2。

2.为防止生成氨合物，Ca(OH)2要过量，NH4Cl与Ca(OH)2的质量比以5∶8为宜。如果用(NH4)2SO4代替NH4Cl，则二者的质量比以1∶1为宜。如果用粉末状的生石灰代替Ca(OH)2，制得的氨比较干燥。

『肆』 如图是实验室制氨气的装置图，请回答：①写出实验室制取氨气的化学反应方程式：______②收集氨气用______

（1）2NH4Cl+Ca（OH）2=加热=CaCl2+2NH3↑+2H2O

（2）向下排空气法

（3）碱石灰

（4）使湿润的红色石蕊试纸变蓝

（5）氨气逸出，污染环境

①实验室用氯化铵和碱石灰反应制取氨气，即碱与盐反应生成新碱和新盐，化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2=加热=CaCl2+2NH3↑+2H2O。

②应为氨气的密度比空气的密度小，所以要用向下排空气法收集氨气。

③反应过程中会产生水，使氨气中混有水蒸气，可用碱石灰吸收水蒸气，但是不能用氯化钙和无水硫酸铜，因为它们均与氨气反应。

④检验氨气是否集满，可以利用氨气的水溶液显碱性，即用“使湿润的红色石蕊试纸变蓝”；也可以用氨气遇浓盐酸产生白烟，即“用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口，产生白烟”。

⑤在收集氨气时氨气温度比空气温度高，收集的氨气的浓度小，容易逸出，因此在瓶口塞一团棉花，目的是防止氨气逸出，污染环境，一般利用浸有稀硫酸的棉花团堵住试管口。

(4)实验室制氨气装置图6扩展阅读：

氨气的化学性质：

（1）跟水反应，氨在水中的反应可表示为：NH3+H2O=NH3·H2O

（2）跟酸反应，NH3+HNO3===NH4NO3，2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

（3）在纯氧中燃烧，4NH3+3O2==点燃==2N2+6H2O

（4）催化氧化，4NH3+5O2=催化剂加热=4NO+6H2O，该反应是放热反应，是工业制硝酸的第一步。

（5）与碳的反应，NH3+C=加热=HCN+H2(剧毒氰化氢)

（6）液氨的自偶电离为：，2NH3==（可逆）NH2+ NH4K=1.9×10^-30(223K)

（7）取代反应取代反应的一种形式是氨分子中的氢被其他原子或基团所取代，生成一系列氨的衍生物。另一种形式是氨以它的氨基或亚氨基取代其他化合物中的原子或基团，例如：

COCl2+4NH3==CO(NH2)2+2NH4Cl

HgCl2+2NH3==Hg(NH2)Cl+NH4Cl

这种反应与水解反应相类似，实际上是氨参与的复分解反应，故称为氨解反应。

『伍』 氨气制备方法

氨气制备方法指的是制取氨气的方法。氨气是实验室与生产中的常用气体。制取氨气的方法主要有加热固体氯化铵与熟石灰的混合物，然后将气体收集起来。

氨气制备方法的工艺流程有很多方案，世界各国采用的也不尽相同。至2014年为止世界上比较先进的有布朗三塔三废锅氨合成圈[2]、伍德两塔两废锅氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡萨里轴径向氨合成工艺。

氨气制备的实验室制法，固体铵盐制取
加热固体铵盐和碱的混合物
反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O

装置图1
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。[5]
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）。CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3
氮化物制取
可以用氮化物与水反应或者叠氮化物分解。如：[5]
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑

氨气制备方法中浓氨水制取
反应原理：NH3·H2O NH3↑+H2O。
装置图2
这种方法一般用于实验室快速制氨气。
装置：烧瓶，酒精灯，铁架台，橡胶塞，导管等。
注意事项：加热浓氨水时也会有水蒸气，需要用干燥装置除杂。同上，这种方法制NH3除水蒸气用碱石灰，而不要采用浓H2SO4和固体CaCl2 。[5]
浓氨水中加固态碱性物质
反应原理：浓氨水中存在以下平衡：

装置图3
NH3+H2O⇌ NH3·H2O⇌NH4+ +OH-，[6]
加入固态碱性物质（如CaO，NaOH，碱石灰等），消耗水且使c(OH-)增大，使平衡移动，同时反应放热，促使NH3·H2O的分解。

氨气制备方法中工业合成氨技术
合成氨指由氢气、氮气在高压、高温、催化剂作用下直接化合生成的氨，是固氮的一种方法。目前世界上的氨，除少数从焦炉气中回收的副产品外，绝大部分均由合成法制造。该法生产工艺基本过程如下：[7]
造气
合成氨原料气中的氮气一般来自空气，氢气则需要制备。制氢的原料有天然气、石脑油、重质油、煤等。
脱硫
制氢的原料中，一般含有少量的硫化氢或硫化物，它们会进入原料气中，这些含硫物质，极易使后续阶段使用的催化剂中毒，必须首先将其除去，这个过程称为脱硫。脱硫主要有物理吸收(用甲醇、聚乙二醇二甲醚作吸收剂)和化学吸收两种，后者常用的有氨水催化法和改良蒽醌二磺酸法等。[7]
变换
经脱硫后的原料气中，除氢气外，还含有一定量的一氧化碳。为提高氢气产量，利用水蒸气和一氧化碳反应，使之转化成氢气，该过程称为变换。反应式如下：
CO+H2O→CO2+H2
反应必须通过使用催化剂完成。
脱碳。将变换气中的二氧化碳除去的过程叫脱碳。其方法有物理吸收和化学吸收两种，后者效果更好。我国开发的氨水脱除二氧化碳得到碳酸氢铵(一种常用氮肥)的方法在小型合成氨厂普遍使用。其反应式如下：[7]
NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
精炼
经过上述几个过程得到的氮、氢原料气中还含有少量的一氧化碳和二氧化碳，而合成反应使用的催化剂要求碳的氧化物总量不能大于10ppm，必须进一步脱去;少量水分对催化剂的活性等也有影响， 同样要除去。除去这些微量有害物质的过程， 称为精炼。最早采用铜氨液吸收法，反应式为：[7]
Cu(NH3)2+CO+NH3→Cu(NH3)3CO
少量二氧化碳可被氨进一步吸收。反应式为：
CO2+H2O+NH3→NH4HCO3
60年代后新开发的镍作催化剂， 使二氧化碳、一氧化碳与氢反应生成甲烷的精炼工艺效果更好。反应式如下：
CO+3H2→H4+H2O
CO2+4H2→CH4+2H2O
以天然气为原料的合成氨厂一般采用此工艺。

『陆』 化学实验室制取氨气的装置图，高悬赏

实验室，常用铵盐与碱作用特性制备氨气：
2NH4Cl+Ca(OH)2===2NH3↑+CaCl2+2H2O↑
实验说明：
1.建议在做氨的制取实验前，增加装置气密性的检查。为避免残留在导管里的水影响下一步的实验，可在导管的末端连接带有玻璃弯管的胶皮管。
用氯化铵与氢氧化钙反应制氨时，反应生成的氯化钙易与氨结合生成氨合物CaCl2·8NH3而损失部分氨。因此在反应中氢氧化钙应稍过量。反应混合物要迅速混合均匀，以防止氯化铵在加热过程中分解产生氯化氢和氨，使收集的气体中有白烟（NH4Cl）。
制取氨时最好用新制备的消石灰。放置较久的消石灰因吸收空气中的二氧化碳而含有一定量的碳酸钙，这样的消石灰不适用。如果用生石灰粉末代替消石灰，制得的氨比较干燥。用碱石灰代替消石灰，可使反应速率加快。
2.因为氨的密度小于空气，所以玻璃导管口应伸到试管的底部，以利于排净试管中的空气。试管口堵一小块疏松的棉花，目的是为了防止氨逸出。装有氯化铵与氢氧化钙混合物的大试管口应向下倾斜，以防止试管在加热过程中炸裂。
3.用小火加热，以免产生的氨的速率过大。
4.收集满氨后，在玻璃导管口上盖一小块蘸有稀硫酸的棉花，目的是为了使硫酸与氨反应生成(NH4)2SO4，防止氨逸出。

『柒』 制取氨气的装置图

如图==

『捌』 如图是实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气的实验装置图．请回答以下各问题：（1）写出制取氨气的化学方程式_

（1）实验室制备氨气的方法是利用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气，反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂