A. 实验室和工业上制取各种气体的重要化学方程式
H2:实验室制法:2HCl+Zn====H2+ZnCl2
工业制法:由煤和水生产氢气
⑵有裂化石油气生产
⑶电解水生产
CO:实验室制法:H2O+C==CO+H2;
工业制法:裂化石油气
CO2:实验室制法:2HCl+CaCO3====CaCl2+H2O+CO2↑
工业制法:高温煅烧石灰石CaCO3
======
CaO
+
CO2↑(高温)
CH4:实验室制法:(因为条件过高,几乎没有实验室会制造CH4)
工业制法:将二氧化碳与氢在催化剂作用下,生成甲烷和氧,再提纯。
CO2+2H2=
CH4+O2
将碳蒸汽直接与氢反应,同样可制得高纯的甲烷。
CH2=CH2:实验室制法:CH3CH2OH====(浓H2SO4,170°)CH2=CH2+H2O
工业制法:从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来
CHCH:实验室制法:CaC2+2H-OH→Ca(OH)2+CH≡CH↑
工业制法:碳化钙(电石)水解生产乙炔:
CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2
也可由天然气热裂或部分氧化制备
CH3CHO:实验室制法:(同理,因为制法危险,产物不好收集,实验室一般不制取乙醛。)
工业制法:1.2CH3CH2OH+O2——→
2CH3CHO+2H2O(加热,催化剂Cu/Ag)
2.2CH2=CH2+O2-→2CH3CHO(催化剂,加热,加压)
3.C2H2+H2O-→CH3CHO(催化剂,加热)
N2:实验室:
1.NH4NO2
=====
(343K)N2↑+
2H2O
2.NH4Cl
+
NaNO2
===
NaCl
+
2
H2O
+
N2↑
3.2
NH3+
3
CuO
===
3
Cu
+
3
H2O
+
N2
4.8
NH3
+
3
Br2
(aq)
===
6
NH4Br
+
N2↑
5.(NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
工业:液化空气后分馏。NO:实验室:3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+NO+4H2O
工业:3H2+N2=(高温高压催化剂)
2NH3
4NH3+6O2====(催化剂)4NO+6H2O
NO2:实验室:4NH3+6O2====(催化剂)4NO+6H2O
2NO
+
O2
=
2NO2
工业:NO2是污染物,工业上不制取NH3:实验室:2NH4Cl
+
Ca(OH)2===(加热)2NH3↑+
CaCl2
+
2H2O
工业:N2(g)+3H2(g)========(高温,高压,催化剂)2NH3(g)(可逆反应)
O2:实验室:1.
2KMnO4===(加热)K2MnO4+MnO2+O2↑
2.
2KClO3===(加热
MnO2)
2KCl+3O2↑
工业:分离液态空气
O3:实验室:因对设备要求过高,没有实验室制法
工业:电解SO2:实验室:因为SO2是有毒气体,所以没有实验室制法。
工业:4FeS2+O2===(煅烧)4Fe2O3+8SO2
H2S:实验室:有毒气体,没有实验室制法
工业:FeS
+
H2SO4
=
FeSO4
+
H2S(g)
Cl2:实验室:4HCl(浓)+MnO2
=MnCl2+Cl2↑+2H2O
工业:电解饱和食盐水法:2NaCl+2H2O=(通电)
H2↑+Cl2↑+2NaOH法、核辐射法、紫外线、等离子体及电晕放电法等几种。HCl:实验室制法:往浓HCl中滴加浓H2SO4,收集产生的气体。
工业制法:H2+Cl2===(点燃)2HCl
HBr:实验室制法:
NaBr+H3PO4(浓)=HBr↑+NaH2PO4
工业制法:二氧化硫法
将SO2通入溴水,将Br还原生成HBr和H2SO4,经蒸馏而得。
B. 初三化学 各物质的工业制法
工业制取CO2:CaCO3==(高温)CaO+CO2
工业制取NH3:N2+3H2==(高温高压,催化剂)2NH3
工业制取HCl:H2+Cl2==(点燃)2HCl
工业上利用空气降压法(空气中有百分之八十是氮气,有百分之二十是氧气,利用二者沸点不同)制取氧气
工业制取氯气:2NaCl+2H2O==(电解)2NaOH+H2+Cl2
工业制取甲烷:CO₂+2H₂==(催化剂) CH₄+O₂
变压吸附制氮是以空气为原料,用碳分子筛作吸附剂,利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性,运用变压吸附原理(加压吸附,减压解吸并使分子筛再生)而在常温使氧和氮分离制取氮气。
工业中的乙烯主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来的。
用硫化亚铁与稀硫酸反应即可制得硫化氢气体:FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S↑
工业制取HBr:将二氧化硫通入溴水,将溴素还原生成氢溴酸和硫酸,经蒸馏而得 SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr
C. 工业如何制备 甲烷,乙烯,乙炔
甲烷 CH3COONA+NAOH——CH4+NA2CO3 乙烯 C2H5OH——C2H4+H2O 条件 浓硫酸 170C 乙炔 CaC2+H2O---Ca(OH)2+C2H2
D. 关于甲烷的实验制法,工业制法及用途
【中文名称】甲烷
【英文名称】methane
【结构或分子式】
【密度】0.7168
【熔点(℃)】-182.5
【沸点(℃)】-161.5
【性状】
无色、无味的可燃性气体。
【溶解情况】
微溶于水。
【用途】
工业上主要用于制造乙炔以及经转化制成氢气或合成氨和有机合成的原料汽。也用于制备炭黑、硝基甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、二硫化碳、四氯化碳和氢氰酸等。也可直接用作燃料。
【制备或来源】
工业上主要由天然气中获得。实验室中可用无水乙酸钠和碱石灰共熔而得。
【其他】
临界温度-82.1℃,临界压力4.6兆帕(46.27大气压),燃烧热39.77兆焦/立方米。性质稳定,可被液化和固化。与空气的混合气体在点燃时会发生爆炸,爆炸极限5.3~14.0%(体积)。
E. ch4如何制备
1、细菌分解法
将有机质放入沼气池中,控制好温度和湿度,甲烷菌迅速繁殖,将有机质分解成甲烷、二氧化碳、氢、硫化氢、一氧化碳等,其中甲烷占60%-70%。经过低温液化,将甲烷提出,可制得廉价的甲烷。
2、合成法
将二氧化碳与氢在催化剂作用下,生成甲烷和氧,再提纯。CO₂+2H₂=CH₄+O₂;将碳蒸汽直接与氢反应,同样可制得高纯的甲烷。
3、实验室制法
无水醋酸钠(CH₃COONa)和碱石灰(NaOH和CaO做干燥剂);必须用无水醋酸钠跟干燥的碱石灰反应来制取甲烷,若用醋酸钠晶体或石灰不干燥则均几乎不能产生甲烷气体。
(5)工业上如何制作甲烷扩展阅读:
CH₄的应用:
甲烷是一种很重要的燃料,是天然气的主要成分,约占87%。在标准压力的室温环境中,甲烷无色、无味;家用天然气的特殊味道,是为了安全而添加的人工气味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中,甲烷的沸点是−161 °C。
空气中的瓦斯含量只要超过5%~15%就十分易燃。液化的甲烷不会燃烧,除非在高压的环境中(通常是4~5大气压力)。中国国家标准规定,甲烷气瓶为棕色,白字。
参考资料来源:网络—CH4
F. 甲烷怎么制取
甲烷是一种可燃性气体,而且可以人工制造,所以,在石油用完之后,甲烷将会成为重要的能源。
它主要的来源有:
有机废物的分解。
天然源头(如沼泽):23%。
从化石燃料中提取:20%。
动物(如牛)的消化过程:17%。
稻田之中的细菌:12%。
生物物质缺氧加热或燃烧。
甲烷人工制法主要有以下几种:
细菌分解法
将有机质放入沼气池中,控制好温度和湿度,甲烷菌迅速繁殖,将有机质分解成甲烷、二氧化碳、氢、硫化氢、一氧化碳等,其中甲烷占60%-70%。经过低温液化,将甲烷提出,可制得廉价的甲烷。
合成法
将二氧化碳与氢在催化剂作用下,生成甲烷和氧,再提纯。
CO2+2H2=CH4+O2将碳蒸汽直接与氢反应,同样可制得高纯的甲烷。
实验室制法
无水醋酸钠(CH3COONa)和碱石灰(NaOH和CaO做干燥剂)
反应方程式:CH3 COONa+NaOH===Na2CO3+CH4↑
收集:排水法(不能用向下排空气法收集)
特点与注意事项:
必须用无水醋酸钠跟干燥的碱石灰反应来制取甲烷,若用醋酸钠晶体或石灰不干燥则均几乎不能产生甲烷气体。
该实验的操作注意事项与收集方法与氧气的完全相同。
G. 工业甲烷如何产生
1.从天然气分离天然气中含甲烷80%~99%(φ),干天然气经甲烷清净后使用湿天然气经清净后,用冷凝法、吸收法、吸附法分离出乙烷以上轻烃后使用。
2.从油田气分离石油开采时从油井中逸出天然气,其中干气含甲烷80%~85%(φ);湿气含甲烷10%(φ)。在加压和冷凝的情况下,可以液化用作化工原料。
3.从炼厂气分离各炼厂石油加工气体中含甲烷20%~50%。用吸收蒸馏法和冷凝蒸馏法从石油加工气体中分离乙烯、丙烯时可副产甲烷、氢或纯甲烷。
4.从焦炉气分离焦炉气含甲烷约20%~30%,干馏煤气含甲烷约40%~60%。采用深冷法分离焦炉气氢时副产甲烷。
5.利用天然气提氦装置副产品甲烷(含CH498%以上)为原料,经一个或两个低温甲烷精馏塔,脱除氮、氧杂质,再经吸附器脱除C2以上烃类,即得纯度99.99%以上的高纯甲烷产品。或者以乙烯装置尾气为原料气,先经吸附器脱除水、二氧化碳和C2以上烃类杂质,然后导入间歇精馏塔精馏。当塔顶排出气体中总杂质浓度指标达到要求后,停止精馏即可,可以制得纯度为99.995%以上的高纯甲烷。