今天探索吧就给我们广大朋友来聊聊制HX的方法,以下关于观点希望能帮助到您找到想要的答案。
有关氢气的制法
答一、电解水制氢
多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。
二、水煤气法制氢
用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热)。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。
三、由石油热裂的合成气和天然气制氢
石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气
也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。
四、焦炉煤气冷冻制氢
把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂)。
五、电解食盐水的副产氢
在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。
六、酿造工业副产
用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%),把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。
七、铁与水蒸气反应制氢
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰。
卤代烃的合成
答简单的卤代烃,如氯(代)甲烷、二氯甲烷等,多是在高温或光照条件下由烷烃直接发生取代反应制得。结构复杂的卤代烃则多由相应的醇或不饱和烃制得。
对于一卤代烃而言,通常用醇、烃来制取:
(1)由醇制取:是普遍采用的经典方法。常用的试剂有氢卤酸、卤化磷及氯化亚砜(SOCl2,或称亚硫酰氯)。
A.醇与氢卤酸作用:
ROH+HX®RX+H2O
这是一个可逆反应。为了使反应完全,设法从反应中不断地移去水,可以提高产率,例如在制备氯代烃时,采用干燥氯化氢气体在无水氯化锌存在下通入醇中;制备溴代烃时,是将溴化钠与浓硫酸的混合物与醇共热;制备碘代烃时,将醇与氢碘酸一起回流。值得一提的是,这并不是一种合成卤烃的好方法。主要是因为有些醇在反应过程中会发生重排,生成混合产物。
B.醇与卤化磷作用。醇与卤化磷作用,可以制备氯代烃、溴代烃和碘代烃。制备溴代烃或碘代烃常用三溴化磷或三碘化磷。例如:
3C2H5OH+PBr3®3C2H5Br+P(OH)3
3C4H9OH+PI3®3C4H9I+P(OH)3
所用的三卤化磷是用赤磷和溴或碘直接加入醇中反应。
制备氯代烃一般不采用三氯化磷,常因生成亚磷酸酯而使产率只能达到50%左右:
3ROH+PCl3®P(OR)3+3HCl
所以,一般采用五氯化磷与醇反应制取氯代烃。
ROH+PCl5®RCl+POCl3+HCl
C.醇与氯化亚砜(SOCl2)作用。这是制备氯代烃最常用的方法之一。
ROH+SOCl2®RCl+SO2+HCl
反应生成的副产物都是气体,容易除去,故产品纯度高,产率可达90%左右。工业生产也多采用此法。
(2)用烃制备
A.饱和烃发生取代反应:CH4 + Cl2 ® CH3Cl + HCl
B.不饱和烃发生加成反应:CH2=CH2 + HBr ® CH3CH2Br
一个无机化学的类似问题?
答强酸制弱酸,碳酸H2CO3能与NaX反应制HX,说明碳酸酸性比HX酸性强,只能生成NaHCO3而不能生成Na2CO3,说明NaHCO3不能与NaX反应制出HX,说明NaHCO3酸性比HX弱,所以酸性是H2CO3>HX>NaHCO3。
碳酸H2CO3与NaY反应能制成HY,说明碳酸酸性比HY强,只能生成Na2CO3而没有NaHCO3,说明反应生成的NaHCO3又与NaY反应制出了Na2CO3和HY,说明NaHCO3酸性比HY强,所以酸性NaHCO3>HY。
质子就是氢离子,酸性弱是因为离子与氢离子结合在一起,导致氢离子浓度减小,所以结合质子的能力越强,酸性越弱。
通过上文,我们已经深刻的认识了制HX的方法,并知道它的解决措施,以后遇到类似的问题,我们就不会惊慌失措了。如果你还需要更多的信息了解,可以看看探索吧的其他内容。