化学中的高中重难点话题——气备的全方位解读
一、O₂——氧气的制备
在化学实验室中，我们可以通过多种方式制备氧气。
- 利用过氧化氢在二氧化锰的催化下常温分解。
- 通过高锰酸钾固体的加热制取。
- 混合氯酸钾与二氧化锰并加热。
- 以及通过水和过氧化钠的反应，尽管过氧化钠是粉末状，但我们仍可常温制取。
在工业上，我们主要采用液态空气分馏的方法制备氧气，由于氧气的沸点较低，当温度逐渐升高时，氮气会先逸出，而剩下的就是液态氧。
二、H₂——氢气的制备
在实验室里，我们可以通过稀硫酸与单质锌固体的反应来制取氢气。
而在工业生产中，我们可以通过水电解、甲醇制氢、甲烷隔绝空气加强热等方法制取氢气。其中，甲烷反应的主要产品是高级炭黑，而副产品则是氢气。
三、CO2
实验室中，我们可以通过稀盐酸与碳酸钙固体的反应来制取二氧化碳。
在工业上，我们则通过高温煅烧石灰石来制取二氧化碳。
四、NO及其他气体
对于NO等气体，我们在实验室中可以采用稀硝酸与铜单质的混合制取。
对于工业制法，包括氨的催化氧化、氮气和氧气在通电条件下的反应等。
五、Cl₂及HCl的制备
对于（Cl₂），我们在实验室中可以通过高锰酸钾、氯化钾或次氯酸钙与浓盐酸的混合制取，或者通过二氧化锰与浓盐酸的加热混合制取。
而盐酸（HCl）的制备，我们可以通过硫酸与氯化钠固体的加热反应，生成硫酸氢钠。当温度升高至400摄氏度到500摄氏度时，将产生硫酸钠。在工业生产中，我们还可以通过其他方法如电解反应来制备盐酸。
六、其他气体的制备
其他如二氧化硫（SO₂）等气体的制备方法同样多样，我们可以在实验室中通过铜与浓硫酸的反应、亚硫酸钠与强酸的反应等方式制取。在工业上，我们通常通过燃烧硫矿、硫磺或热解硫酸来制备二氧化硫。