打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
高中化学实验知识总结(三)
一、物质的提纯和分离(无机)
(一)对混合物分离、提纯的基本要求:原理正确,操作简便,少用试剂,量不减少(或减少很少),保护环境。
(二)混合物分离、提纯常用的方法:按实验操作方法分类,将有关常用方法及其适应对象列表如下:
其它如:
加酸(某液体)转化法:溶液中的杂质遇酸转化为溶液中的主要成分或气体,如加硝酸除去硝酸钾溶液中的碳酸钾;通过量 CO2 除去 NaHCO3 溶液中的 Na2CO3。
吸附法:混合物中的某种组分易被某种吸附剂吸附,如用木炭使蔗糖溶液脱去有机色素。
加氧化剂或还原剂转化法:溶液中的杂质易被氧化或还原为所需成分,如通氯气除去 FeCl3 溶液中的 FeCl2,加铁除去 FeCl2 中的 FeCl3。
常见物质除杂方法:
序号原物所含杂质除杂质试剂主要操作方法
1N2O2灼热的铜丝网用固体转化气体
2CO2H2SCuSO4 溶液洗气
3COCO2NaOH 溶液洗气
4CO2CO灼热 CuO用固体转化气体
5CO2HCI饱和的 NaHCO3洗气
6H2SHCI饱和的 NaHS洗气
7SO2HCI饱和的 NaHSO3洗气
8CI2HCI饱和的食盐水洗气
9CO2SO2饱和的 NaHCO3洗气
10炭粉MnO2浓盐酸(需加热)过滤
11MnO2C--------加热灼烧
12炭粉CuO稀酸(如稀盐酸)过滤
13AI2O3Fe2O3NaOH(过量),CO2过滤
14Fe2O3AI2O3NaOH 溶液过滤
15AI2O3SiO2盐酸`氨水过滤
16SiO2ZnOHCI 溶液过滤,
17BaSO4BaCO3HCI 或稀 H2SO4过滤
18NaHCO3 溶液Na2CO3CO2加酸转化法
19NaCI 溶液NaHCO3HCI加酸转化法
20FeCI3 溶液FeCI2CI2加氧化剂转化法
21FeCI3 溶液CuCI2Fe 、CI2过滤
22FeCI2 溶液FeCI3Fe加还原剂转化法
23CuOFe(磁铁)吸附
24Fe(OH)3 胶体FeCI3蒸馏水渗析
25CuSFeS稀盐酸过滤
26I2 晶体NaCI--------加热升华
27NaCI 晶体NH4CL--------加热分解
28KNO3 晶体NaCI蒸馏水重结晶.
29乙烯SO2、H20碱石灰加固体转化法
30乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液洗气
31溴苯Br2NaOH 稀溶液分液
32甲苯苯酚NaOH 溶液分液
33己醛乙酸饱和 Na2CO3蒸馏
34乙醇水(少量)新制 CaO蒸馏
35苯酚苯NaOH 溶液、CO2分液
二、气体的制备
(一)气体实验装置的设计
1、装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
2、安装顺序:由下向上,由左向右
3、操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品→进行实验
(二)气体发生装置的类型
1、设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
2、装置基本类型:
3、装置气密性的检验
把导管一端浸入水中,用双手捂住烧瓶或试管,借手的热量使容器内的空气膨胀(或用酒精灯加热),容器内的空气则从导管口形成气泡冒出,把手(酒精灯)拿开,过一会,水沿导管上升,形成一小段水柱,说明装置不漏气。
启普发生器:关闭活塞后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于容器内的水面,停止加水后,漏斗中与容器中的液面差保持不再变化,说明启普发生器不漏气。
(三)净化、干燥与反应装置
1、杂质产生原因:
(1)反应过程中有挥发性物质,如用盐酸制取的气体中一般有 HCl;从溶液中冒出的气体中含有水气。
(2)副反应或杂质参加反就引起,如制乙烯时含 SO2;乙炔中的 H2S 等。
2、装置基本类型:根据净化药品的状态及条件来设计。
3、气体的净化剂的选择。
选择气体吸收剂的依据:气体的性质和杂质的性质的差异。主要考虑的是吸收效果,而不是现象。选择一种与杂质反应快而且反应完全的除杂剂。
一般情况下:
(1)易溶于水的气体杂质可用水来吸收;
(2)酸性杂质可用碱性物质吸收;
(3)碱性杂质可用酸性物质吸收;
(4)水分可用干燥剂来吸收;
(5)能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
选用吸收剂的原则:
(1)只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。
(2)不能引入新的杂质。在密闭装置中进行,要保持装置气体畅通。
4、气体干燥剂的类型及选择。
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:
(1)酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4 等气体。
(2)碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体 NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如 NH3、H2、O2、CH4 等气体。
(3)中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性气体,如 O2、H2、CH4 等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2 来干燥 NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用浓 H2SO4 干燥 NH3、H2S、HBr、HI 等。
5、气体净化与干燥装置连接次序。
洗气装置总是进气管插入接近瓶底,出气管口略出瓶塞。干燥管总是大口进,小口出气。
一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气 Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用 NaOH 溶液吸收;尾气 H2S 可用 CuSO4 或NaOH 溶液吸收;尾气 CO 可用点燃法,将它转化为 CO2 气体。
(四)收集装置
1、设计原则:根据气体的溶解性或密度
(1)易溶或与水反应的气体:用向上(或下)排空气法
(2)与空气成分反应或与空气密度相近的气体:排水(液)法
(3)可溶性气体考虑用排液法
(4)两种方法皆可用时,排水法收集的气体较纯。若欲制取的气体要求干燥,用排空气法或排非水溶剂法。
2、装置基本类型:
(五)尾气处理装置-安全装置
尾气的处理方法:直接排放、直接吸收、防倒吸吸收、燃烧处理
处理装置:
1、直接吸收
2、防止倒吸装置的设计
在某些实验中,由于吸收液的倒吸,会对实验产生不良的影响,如玻璃仪器的炸裂,反应试剂的污染等。因此,在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施:
(1)切断装置:将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断,以防止液体倒吸,如实验室中制取氧气、甲烷时,通常用排水法收集气体,当实验结束时,必须先从水槽中将导管拿出来,然后熄灭酒精灯。
(2)置防护装置:
①倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。下一个装置所示,对于易溶于水难溶于有机溶剂的气体,气体在有机溶剂不会倒吸。
②肚容式:当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒置漏斗很类似。
③蓄液式:当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸收液进入受热仪器或反应容器。这种装置又称安全瓶。
④平衡压强式:为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置(见恒压式);
⑤防堵塞安全装置式:为防止反应体系中压强减少,引起吸收液的倒吸,可以在密闭装置系统中连接一个能与外界相通的装置,起着自动调节系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸。
⑥为防止粉末或糊状物堵塞导气管,可将棉花团置于导管口处。
⑦液封装置:为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管。
3、防污染安全装置:燃烧处理或袋装
判断原则:
(1)有毒、污染环境的气体不能直接排放。
(2)尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。
直接吸收:Cl2、H2S、NO2防倒吸:HCl、NH3、SO2
常用吸收剂:水,NaOH 溶液,硫酸铜溶液
(3)可燃性气体且难用吸收剂吸收:燃烧处理或袋装,如 CO。
(六)排水量气装置
(七)常见气体检验方法
本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
化学实验大全
化学 专题四 专题讲座三 气体的实验室制备、净化和收集学案
高中化学各种气体的收集方法及检验方法
常见气体实验室和工业制法,高考必备!
2014高考化学一轮复习专题:实验必考点汇总—【高分必备】
中考化学实验就考这些知识点,一定要掌握!
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服