高中化学工业制法及常见气体制法.doc

1.常见气体的制取和检验 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 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 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+H2O 硫化氢 制取原理强酸与强碱的复分解反应 制取方程式FeS+2HCl= FeCl2+H2S 装置启普发生器 检验能使湿润的醋酸铅试纸变黑 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) 收集向上排气法 尾气回收H2S+2NaOH= Na2S+H2O或H2S+NaOH= NaHS+H2O 二氧化硫 制取原理稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+SO2+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶 检验先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; 除杂质通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集向上排气法 尾气回收SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O 二氧化碳 制取原理稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O 装置启普发生器 检验通入澄清石灰水,变浑浊 除杂质通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集排水法或向上排气法 氨气 制取原理固体铵盐与固体强碱的复分解 制取方程式Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3+2H2O 装置略微向下倾斜的大试管,加热 检验湿润的红色石蕊试纸,变蓝 除杂质通入碱石灰(除水蒸气) 收集向下排气法 氯化氢 制取原理高沸点酸与金属氯化物的复分解 制取方程式NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶 除杂质通入浓硫酸(除水蒸气) 收集向上排气法 二氧化氮 制取原理不活泼金属与浓硝酸的氧化还原; 制取方程式Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成 收集向上排气法 尾气处理3NO2+H2O=2HNO3+NO NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 一氧化氮 制取原理不活泼金属与稀硝酸的氧化还原; 制取方程式Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验无色气体,暴露于空气中立即变红棕色 收集排水法 一氧化碳 制取原理浓硫酸对有机物的脱水作用 制取方程式HCOOHCO+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶 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 除杂质通入浓硫酸(除水蒸气) 收集排水法 甲烷 制取方程式CH3COONa+NaOH CH4+Na2CO3 装置略微向下倾斜的大试管,加热 收集排水法或向下排空气法 乙烯 制取原理浓硫酸对有机物的脱水作用 制取方程式CH3CH2OH CH2=CH2+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 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 乙炔 制取原理电石强烈吸水作用 制取方程式CaC2+2H2OCa(OH)2+CH CH 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟 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 2.一些快速制法(即无需加热) 1.O2 2H2O2=催化剂MnO2=2H2O+O2 2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- +O2 2.Cl2 KMnO4与浓盐酸 16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 3.HCl 将浓硫酸逐滴加入浓HCl中 4.NH3 将CaO或者Ca(OH)2或者NaOH（皆为固体）加入浓氨水 加氧化钙是利用其与水反应消耗水且放热 加Ca(OH)2或者NaOH利用其与水反应放热 5.H2 NaH+H20NaOH+H2氯气 中学二氧化锰浓盐酸加热 工业 电解食盐水氯化氢 中学直接买/浓硫酸氯化钠加热（溴化氢同） 工业 氢气氯气燃烧 氟化氢 实验室 氟化钙浓硫酸共热溴 碘 中学直接买 工业 海水中的离子相应电解/氧化还原氧气 中学 高锰酸钾加热/氯酸钾二氧化锰加热/双氧水二氧化锰/ 工业 压缩空气二氧化硫 中学 硫酸（稍浓）加亚硫酸盐/铜，浓硫酸加热 工业 硫铁矿，黄铜矿，硫燃烧三氧化硫 工业 二氧化硫氧气钒催化剂氧化硫酸 工业 三氧化硫溶于98硫酸得到发烟硫酸，稀释氮气 中学无 工业 压缩空气氨 中学 氨水一般自己买，氨气消石灰氨盐加热（推荐氯化铵）/水 工业 氮气氢气催化反应硝酸 中学有个二氧化氮溶于水的反应，不过一般自己买 工业氨氧化成一氧化氮再生成NO2（还有电弧生成氮氧化物的方法） 然后好像是溶与浓硝酸再稀释硅 中学无 工业 二氧化硅，碳高温还原铝 中学无 工业 电解氧化铝加冰晶石助熔钠，镁，钙 电解铜 实验室氢气还原氧化铜 工业粗铜碳还原法 精铜电解精炼铁 实验室氢气还原 工业 生铁 碳还原法 钢 生铁精炼过氧化氢 工业分有机法和过氧化钡法（有机物为实验室制法）甲烷 醋酸钠碱石灰加热脱羧反应 乙烯 酒精浓硫酸170度加热 工业用是石油裂解卤代烃 有卤素取代和家成两种方法醛酮 醇经过 铜/银 催化氧化（大学说可以没有氧气直接生成氢气和醛）羧酸 醛氧化（直接氧化，银镜反应，氢氧化铜氧化，糖类氧化）醇 乙醇 工业分酿造法和石化工业乙烯水化法两种 实验室醇有卤原子水解， 碳氧双键加氢（羧酸，酯可以用氢化铝锂）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（氯碱工业）2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH（电解饱和食盐水）5、工业制取粉精 2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 6、工业制纯碱（侯氏）.侯氏制碱法 NaClNH3CO2H2ONaHCO3NH4Cl1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO32）NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl（NH4HCO3结晶析出）3）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2（反应条件：加热）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NaAlF68.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：SiCl42H2=高温= Si+4HCl这样就可得到纯度较高的多晶硅。 9.硅酸盐工业（制普通玻璃）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