高中工业实验室制取化学方程式全.docx
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高中工业实验室制取化学方程式全
实验室制取方程式
1实验室制取O2
MnO2
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2
2H2O+O2↑
MnO2
2KClO3
2KCl+3O2↑
2实验室制取H2
Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑
Zn+2H+
Zn2++H2↑
3实验室制取CO2
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2H+
Ca2++H2O+CO2↑
4实验室制取Cl2
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
5实验室制取HCl(不挥发性酸制挥发性酸)
NaCl+H2SO4
NaHSO4+HCl↑
2NaCl+H2SO4
Na2SO4+2HCl↑
6实验室制取SO2
Na2SO3+H2SO4
Na2SO4+H2O+SO2↑
7实验室制取H2S
FeS+H2SO4
FeSO4+H2S↑
FeS+2H+
Fe2++H2S↑
8实验室制取NH3
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
9实验室制取NO
3Cu+8HNO3(稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-
3Cu2++2NO↑+4H2O
10实验室制取NO2
Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+4H++2NO3-
Cu2++2NO2↑+2H2O
11实验室制取Al(OH)3
AlCl3+3NH3·H2O
Al(OH)3↓+3NH4Cl
Al3++3NH3·H2O
Al(OH)3↓+3NH4+
12实验室制Fe(OH)3胶体
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl
Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+
13实验室配制银氨溶液
AgNO3+NH3·H2O
AgOH↓+NH4NO3
AgOH+3NH3·H2O
Ag(NH3)2OH+3H2O
Ag++NH3·H2O
AgOH↓+NH4+
AgOH+3NH3·H2O
[Ag(NH3)2]++OH-+3H2O
14实验室制取乙烯
C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
15实验室制取乙炔
CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑
16实验室制取乙酸乙酯
CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOC2H5+H2O
1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
2氨气
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↑+2H2O
③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
3苏打
苏打是Soda的音译,化学式为Na2CO3。
它的名字颇多,学名叫碳酸钠,俗名除叫苏打外,又称纯碱或苏打粉。
带有结晶水的叫水合碳酸钠,有一水碳酸钠(Na2CO3·H2O)、七水碳酸钠(Na2CO3·7H2O)和十水碳酸钠(Na2CO3·10H2O)三种。
十水碳酸钠又叫洗濯苏打、洗濯碱或晶碱。
无水碳酸钠是白色粉末或细粒,易溶于水,水溶液呈碱性。
它有很强的吸湿性,在空气中能吸收水分而结成硬块。
十水碳酸钠是无色晶体,室温下放置空气中,会失去结晶水而成为一水碳酸钠。
无论十水碳酸钠还是一水碳酸钠,加热都会变成无水碳酸钠。
碳酸钠很稳定,受热不易分解。
遇酸能放出二氧化碳:
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑
碳酸钠溶液还能吸收二氧化碳而成碳酸氢钠:
Na2CO3+H2O+CO2====2NaHCO3
在三种苏打中,碳酸钠的用途最广。
它是一种十分重要的化工产品,是玻璃、肥皂、纺织、造纸、制革等工业的重要原料。
冶金工业以及净化水也都用到它。
它还可用于其他钠化合物的制造。
早在十八世纪,它就和硫酸、盐酸、硝酸、烧碱并列为基础化工原料--三酸两碱之一。
在日常生活中,苏打也有很多用途,比如它可以直接作为洗涤剂使用,在蒸馒头时加一些苏打,可以中和发酵过程中产生的酸性物质。
4亚硝酸钠
分子式:
NaNO2
分子量:
性质和用途:
白色或微黄色斜方晶体,易溶于水和液氨中,微溶于甲醇、乙醇、乙醚,吸湿性强,用于织物染色的媒染剂;丝绸、
亚麻的漂白剂,金属热处理剂;钢材缓蚀剂;氰化物中毒的解毒剂,实验室分析试剂,在肉类制品加工中用作发色剂、防微生物
剂,防腐剂。
密度cm3,熔点271℃,于320℃分解。
吸湿,易溶于水,水溶液稳定,表现碱性反应,可从空气中吸收氧
气,并形成硝酸钠。
亚硝酸钠有毒,并且是致癌物质,在亚硝酸钠分子中,氮的氧化数是+3。
是一种中间氧化态,既有还原性
又有氧化性,例如在酸性溶液中能将KI氧化成单质碘:
这个反应可以定量地进行,可用于测定亚硝酸盐。
亚硝酸钠大量用在染料工业和有机合成中,常用于制备偶氮染料、氧化氮、
药物、防锈剂以及印染、漂白、腌肉等方面,因为它有毒,使用时必须注意。
亚硝酸钠的热稳定性高,可用高温热还原法备:
Pb(粉)+NaNO3=PbO+NaNO2
产物PbO不溶于水,将反应后混合物溶于热水中,过滤、重结晶,得到白色晶状的亚硝酸钠。
氧化还原性
(NO2)-中的N为+3价,所以既有氧化性,又有还原性。
在酸性介质中:
HNO2/NO=,有较强的氧化能力。
(NO2)-+2I-+4H+==2NO+I2+2H2O
因在酸中有NO+存在,易得电子成NO,故很容易将I-氧化。
这是亚硝酸和稀硝酸的区别反应。
硝酸盐的酸性溶液,不能将I-氧化,是由于上述动力学原因所至。
遇强氧化剂时,也有还原性。
5(NO2)-+2(MnO4)-+6H+====5(NO3)-+(Mn)2++3H2O
在无氧化剂和还原剂时,易歧化。
亚硝酸钠SodiumNitrite也作为食品的增色剂,用于肉类食品。
但是由于其致癌性,不允许超标
亚硝酸钠
5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
6二氧化硫
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↑+H2O
③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
8二氧化氮
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↑+2H2O
③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+NO
NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
9一氧化碳
①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用
②制取方程式——HCOOHCO↑+H2O
③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
10甲烷
①制取方程式——CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3
②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
11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——CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
③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
12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+CHCH↑
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
工业制取方程式
电解
1工业制金属Na
2NaCl
2Na+Cl2↑
电解
2工业制金属Mg
MgCl2
Mg+Cl2↑
电解
3工业制金属Al
2Al2O3
4Al+3O2↑
4工业制生石灰、二氧化碳
CaCO3
CaO+CO2
5工业制漂白粉
2Cl2+2Ca(OH)2
CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
6接触法制硫酸
沸腾炉:
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
接触室:
2SO2+O2
2SO3
吸收塔:
SO3+H2O
H2SO4
7工业制玻璃(设备名称:
玻璃窑)
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
电解
8离子交换膜法制烧碱、氯气
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
9.氯碱工业
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2
10.高炉炼铁
Fe2O3+3C=2Fe+3CO[也可以生成CO2]
11.工业制取水煤气
C+H2O=CO+H2
12.侯氏制碱法
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
13.工业制粗硅
SiO2+2C
Si+2CO↑
14.工业合成氨(设备名称:
合成塔)
N2+3H2
2NH3
15.工业制硝酸
4NH3+5O2
4NO+6H2O
2NO+O2
2NO23NO2+H2O
2HNO3+NO
16.工业腐蚀印刷电路板
2FeCl3+Cu
2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu
2Fe2++Cu2+
催化剂
17.工业制乙醇
方法1:
CH2=CH2+H2OC2H5OH(乙烯水化法)
方法2:
C6H12O62CO2↑+2C2H5OH(发酵法)
18.工业制乙醛
方法1:
2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O(乙醇催化氧化法)
方法2:
2CH2=CH2+O22CH3CHO(乙烯催化氧化法)
方法3:
CH≡CH+H2OCH3CHO(乙炔水化法)
19.工业制乙酸
2CH3CHO+O22CH3COOH
化学方程式反应现象应用
2Mg+O2点燃或Δ2MgO剧烈燃烧.耀眼白光.生成白色固体.放热.产生大量白烟白色信号弹
2Hg+O2点燃或Δ2HgO银白液体、生成红色固体拉瓦锡实验
2Cu+O2点燃或Δ2CuO红色金属变为黑色固体
4Al+3O2点燃或Δ2Al2O3银白金属变为白色固体
3Fe+2O2点燃Fe3O4剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放热4Fe+3O2高温2Fe2O3
C+O2点燃CO2剧烈燃烧、白光、放热、使石灰水变浑浊
S+O2点燃SO2剧烈燃烧、放热、刺激味气体、空气中淡蓝色火焰.氧气中蓝紫色火焰
2H2+O2点燃2H2O淡蓝火焰、放热、生成使无水CuSO4变蓝的液体(水)高能燃料
4P+5O2点燃2P2O5剧烈燃烧、大量白烟、放热、生成白色固体证明空气中氧气含量
CH4+2O2点燃2H2O+CO2蓝色火焰、放热、生成使石灰水变浑浊气体和使无水CuSO4变蓝的液体(水)甲烷和天然气的燃烧
2C2H2+5O2点燃2H2O+4CO2蓝色火焰、放热、黑烟、生成使石灰水变浑浊气体和使无水CuSO4变蓝的液体(水)氧炔焰、焊接切割金属
2KClO3MnO2Δ2KCl+3O2↑生成使带火星的木条复燃的气体实验室制备氧气
2KMnO4ΔK2MnO4+MnO2+O2↑紫色变为黑色,生成使带火星木条复燃的气体,实验室制备氧气
2HgOΔ2Hg+O2↑红色变为银白、生成使带火星木条复燃的气体拉瓦锡实验
2H2O通电2H2↑+O2↑水通电分解为氢气和氧气电解水
Cu2(OH)2CO3Δ2CuO+H2O+CO2↑绿色变黑色,试管壁有液体、使石灰水变浑浊气体,铜绿加热
NH4HCO3ΔNH3↑+H2O+CO2↑白色固体消失,管壁有液体,使石灰水变浑浊气体,碳酸氢铵长期暴露空气中会消失
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑有大量气泡产生、锌粒逐渐溶解实验室制备氢气
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑有大量气泡产生、金属颗粒逐渐溶解
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑有大量气泡产生、金属颗粒逐渐溶解
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑有大量气泡产生、金属颗粒逐渐溶解
Fe2O3+3H2Δ2Fe+3H2O红色逐渐变为银白色、试管壁有液体冶炼金属,利用氢气的还原性
Fe3O4+4H2Δ3Fe+4H2O黑色逐渐变为银白色、试管壁有液体冶炼金属,利用氢气的还原性
2Na+Cl2Δ或点燃2NaCl剧烈燃烧、黄色火焰离子化合物的形成、
H2+Cl2点燃或光照2HCl点燃苍白色火焰、瓶口白雾共价化合物的形成、制备盐酸
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4蓝色沉淀生成、上部为澄清溶液质量守恒定律实验
2CO+O2点燃2CO2蓝色火焰煤气燃烧
C+CuO高温2Cu+CO2↑黑色逐渐变为红色、产生使澄清石灰水变浑浊的气体冶炼金属
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O澄清石灰水变浑浊应用CO2检验和石灰浆粉刷墙壁
CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2白色沉淀逐渐溶解溶洞的形成,石头的风化
Ca(HCO3)2ΔCaCO3↓+H2O+CO2↑白色沉淀、产生使澄清石灰水变浑浊的气体水垢形成.钟乳石的形成
2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑产生使澄清石灰水变浑浊的气体小苏打蒸馒头
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑固体逐渐溶解、有使澄清石灰水变浑浊的气体实验室制备二氧化碳、除水垢
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑固体逐渐溶解、有使澄清石灰水变浑浊的气体泡沫灭火器原理
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑固体逐渐溶解、有使澄清石灰水变浑浊的气体泡沫灭火器原理
MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑固体逐渐溶解、有使澄清石灰水变浑浊的气体
CuO+COΔCu+CO2黑色逐渐变红色,产生使澄清石灰水变浑浊的气体冶炼金属
C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O蓝色火焰、产生使石灰水变浑浊的气体、放热酒精的燃烧
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4银白色金属表面覆盖一层红色物质湿法炼铜、镀铜
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2红色金属表面覆盖一层银白色物质镀银
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O白色固体溶解胃舒平治疗胃酸过多
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸检验Cl—的原理
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸检验SO42—的原理
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸检验SO42—的原理
Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸检验SO42—的原理
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl溶液蓝色褪去、有蓝色沉淀生成
CaO+H2O=Ca(OH)2白色块状固体变为粉末、生石灰制备石灰浆
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH有白色沉淀生成工业制烧碱、实验室制少量烧碱
CuSO4?
H2OΔCuSO4+5H2O白色粉末变为蓝色检验物质中是否含有水
尾气回收
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
H2S+2NaOH===Na2S+H2O或H2S+NaOH===NaHS+H2O
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
通入饱和NaHCO3溶液(除HCl)
通入浓H2SO4(除水蒸气)
通入碱石灰(除水蒸气)
3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),