
高中化学中的气备是一个重要的知识点,对于许多同学来说可能具有一定的挑战性。今天,我将对高中化学中常见的几种气备方法进行一个全面的总结和解析。
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一、氧气(O₂)
实验室制备氧气的方法包括:
1. 使用二氧化锰(或二价、三价铁)催化过氧化氢常温分解。
2. 加热高锰酸钾固体。
3. 氯酸钾与二氧化锰混合加热反应。
4. 水与过氧化钠在常温下反应。
工业上,氧气主要是通过液态空气分馏方法制备的,利用氧气的沸点低的特性,逐渐升高温度时,氮气先逸出,剩下液态氧。
二、氢气(H₂)
氢气是启普四气之一。实验室制备氢气的方法主要是使用稀硫酸与锌单质在常温下反应。
工业上制备氢气的方法包括水电解、甲醇制氢、以及通过高温隔绝空气的条件下对甲烷进行加强热反应来制取。
三、二氧化碳(CO₂)
实验室制备二氧化碳的方法是使用稀盐酸与碳酸钙固体在常温下反应。
工业上,二氧化碳主要通过高温煅烧石灰石来制取。
四、一氧化氮(NO)
实验室制备一氧化氮主要采用稀硝酸与铜单质混合制取。
关于启普发生器,是实验室中常见的一种气体发生装置。
工业上制备一氧化氮的方法包括氨的催化氧化以及氮气和氧气在通电条件下的反应。
五、(Cl₂)
实验室制备可以采用高锰酸钾或氯化钾等加盐酸常温混合制取,也可以使用二氧化锰与浓盐酸加热混合制取。
工业上,可以通过电解食盐水(即氯碱工业)以及氯化钠与硫酸反应来制取。具体步骤包括将氯化钠溶液与硫酸混合,加热至100摄氏度,产生气体和盐酸。
六、氯化氢(HCl)
实验室制备氯化氢可以采用硫酸与氯化钠固体加热反应来制取。
工业上,氯化氢可以通过氯化钠矿石法与氯碱工业制取法来制备。具体的反应步骤和方程式较为复杂,但主要都是利用氯化钠与某些试剂反应来生成氯化氢气体。
七、二氧化硫(SO₂)
实验室制备二氧化硫的方法包括铜与浓硫酸反应以及强酸与亚硫酸盐反应。
工业上,二氧化硫的制备主要通过燃烧硫矿、硫磺以及热解硫酸等方法。这些都是利用硫矿或硫磺中的硫化物在空气中燃烧或经过热解反应生成二氧化硫。至于其他气体的制备方法,由于篇幅有限,将在下次更新中继续分享。
