一種半透膜循環結晶裝置
㈠ 結晶器的強制循環
一種晶漿循環式連續結晶器(圖1)。操作時,料液自循環管下部加入,與離開結晶回室底部的晶漿答混合後,由泵送往加熱室。晶漿在加熱室內升溫(通常為2~6℃),但不發生蒸發。熱晶漿進入結晶室後沸騰,使溶液達到過飽和狀態,於是部分溶質沉積在懸浮晶粒表面上,使晶體長大。作為產品的晶漿從循環管上部排出。強制循環蒸發結晶器生產能力大,但產品的粒度分布較寬。 又稱為克里斯塔爾結晶器, 一種母液循環式連續結晶器(圖3)。操作的料液加到循環管中,與管內循環母液混合,由泵送至加熱室。加熱後的溶液在蒸發室中蒸發並達到過飽和,經中心管進入蒸發室下方的晶體流化床(見流態化)。在晶體流化床內,溶液中過飽和的溶質沉積在懸浮顆粒表面,使晶體長大。晶體流化床對顆粒進行水力分級,大顆粒在下,而小顆粒在上,從流化床底部卸出粒度較為均勻的結晶產品。流化床中的細小顆粒隨母液流入循環管,重新加熱時溶去其中的微小晶體。若以冷卻室代替奧斯陸蒸發結晶器的加熱室並除去蒸發室等,則構成奧斯陸冷卻結晶器。這種設備的主要缺點是溶質易沉積在傳熱表面上,操作較麻煩,因而應用不廣泛。
㈡ 細胞膜是一種半透膜嗎
A、具有一定的流來動性是細胞膜的源結構特點,A錯誤;
B、有保護內部的作用不屬於細胞膜的功能特性,B錯誤;
C、細胞膜是一種選擇性的半透膜,僅僅說一種半透膜不準確,C錯誤;
D、細胞膜的功能特性是選擇透過性,D正確.
故選:D.
㈢ 研究成熟高等植物細胞吸水和失水時為什麼把原生質層看做是一種半透膜而非細胞
這是因為水分子是透過原生質層,從外界環境與細胞液之間進行的交換,所以我們常把原生質層看做一層膜。
㈣ 我有一個構想——永動機。用半透膜的滲透壓,各位判斷一下為什麼不能實現
你的裝置在完全理想情況下水會豎直向上噴出再落下來,因此不可能像你畫的那樣從一個方向噴出落入水槽中。肯定會有水粘到容器壁之上,於是水槽中水變少...
當然你可以用曲頸瓶之類的克服這個困難。事實上從理論上也不是完全不可能實現「永動」的(當然得忽略各種粘滯力之類的),但是這是由於始終有大氣壓和重力在做功的緣故。就像只要有風風車就會轉,有水水車就能轉,只要太陽還在照耀,地球上的水循環就永遠不會停止一樣。
最後,我要說,最現實的方法是你自己做一下這個裝置,看上去材料也不是很難找的樣子,你做一下就會知道,到底哪些會導致這個裝置「永動」不起來。除了上面說的那種原因以及各種阻力,還有比如蔗糖溶液雖然和水有密度差,但是密度應該差不了多少,於是就可能不夠維持足夠的高度差(水流流出速度不夠的話,就算你是用向下的曲頸瓶還是會有水附著在容器口和容器外壁上的,當然如果考慮粘滯力的話,也許不管多大速度都會有水附著,這個我不敢肯定,但是如果有水附著,之後肯定就是惡性循環);而如果高度差過大了,水流和蔗糖分子不停沖擊半透膜,最後半透膜可能就壞了;還有你始終假設了蔗糖溶液的密度,但是如果水始終在流動的話,那麼蔗糖分子肯定在容器上部會聚集起來,內部上下會有濃度差,於是下面的溶液濃度變小,密度變大,內部壓力增大;等等等等。
㈤ (2010上海)某同學擬選擇一種半透性的膜材料,用於自製滲透計.他採用如圖1所示的裝置(示意圖),對收
A、圖1是滲透作用裝置,漏斗內裝的是蔗糖溶液,燒杯中是清水,則滲透計液面專逐漸升高,圖2中只有膜材料甲屬使得漏斗內液面上升,故A正確;
B、採用乙材料,漏斗內液面沒有變化,說明膜材料是全透性,故B錯誤;
C、採用丙材料膜,漏斗內液面先升高後降低,說明物質進行跨膜運輸,材料丙充當半透膜不佳,故B錯誤;
D、採用丁材料膜,水分反而從濃度高的漏斗中滲出,一般不存在,故D錯誤.
故選:A.
㈥ 水處理設備包含哪些東西
1、原水箱:對原水的供給起到緩沖的作用,協調原水的供給量與原水泵的輸入量2、原水泵:為用水點提供足夠的壓力和水量。
3、石英砂過濾器:原水經過石英砂過濾器的多層機械過濾,可以濾除掉原水中的泥砂、鐵銹、大顆粒物以及懸浮物等,可去除水中的不溶性雜質和水中留有的膠體、游離氯、異味、色度以及部分鐵錳和吸附水中的有機物等,降低水的SDl值。
4、活性炭過濾器:原水經過石英砂過濾器的處理後,已將大部分的肉眼可見物去除掉,再通過活性炭過濾器去除水中留有的膠體、游離氯、異味、色度以及部分鐵錳和吸附水中的有機物等,屬於吸附過濾方式。
5、(軟化罐):為了達到更高的回收率,並防止反滲透濃水端,特別是反滲透壓力容器中zui後一根膜元件的濃水側出現碳酸根、硫酸根和Ca2+、Mg2+離子的化學結垢,從而影響膜元件的性能,軟化裝置能徹底去除水中的鈣鎂離子硬度,保護反滲透膜,以防止RO膜表面產生結垢問題,確保系統安全穩定運行。
6、保安過濾器:保安過濾器的作用是截留生水帶來的大於幾微米的顆粒,以防止其進入反滲透系統。這種顆粒經高壓泵加速後可能擊穿反滲透膜組件,造成大量漏鹽的情況,同時劃傷高壓泵的葉輪。
7、高壓泵:為了克服RO膜的滲透壓,需要外界給RO膜提供壓力,這個壓力就是RO膜正常工作所需要的壓力,這個壓力是由高壓泵提供的。
8、反滲透實為滲透的逆過程。自然界有一種膜叫半透膜,它只能透過水而不能透過其它溶質,如果將淡水和鹽水這種半透膜隔開,淡水會自然地透過半透膜至鹽水一側。
9、EDI裝置:EDI水處理裝置又稱連續電除鹽技術,它科學地將電滲析技術和離子交換技術融為一體,通過陽、陰離子膜對陽、陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對水中離子的交換作用,在電場的作用下實現水中離子的定向遷移,從而達到水的深度凈化除鹽,並通過水電解產生的氫離子和氫氧根離子對裝填樹脂進行連續再生,因此EDI水處理裝置制水過程不需酸、鹼化學葯品再生即可連續製取高品質超純水。它具有技術先進、結構緊湊、操作簡便的優點,可廣泛應用於電力、電子、醫葯、化工、食品和實驗室領域,是水處理技術的綠色革命。這一新技術可以代替傳統的離子交換裝置,生產出電阻率高達16-18MQ-CM的超純水10、0.22um精密過濾器:精密過濾器作用主要用於凈化水用途,特別是對水質要求較高的領域,用於去除液體中細小的微粒以滿足後續工序對進水的要求。有時也設置在全套水處理系統未端,來防止細小微粒及破碎的樹脂殘渣進入成品水,去離子水容易被過流管道及設備造成二次污染,造成去離子水電導率上升水質不合格,通過0.2um精密過濾器,濾去去離子水中可能殘留的顆粒,保證終端水質純凈。
㈦ 有一種半透膜,不允許麥糖分子通過,某實驗小組
(1)擴散平衡時,甲管和乙管的葡萄糖濃度相等,澱粉濃度甲管大於乙管,故達到擴散平衡時甲管中水位高於乙管.
(2)本實驗的目的是探究滲透平衡時甲、乙兩管中的葡萄糖濃度是否相等.為防止其中的澱粉對實驗結果的干擾,實驗前必需濾去甲、乙兩管中澱粉,實驗原理:濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜其餘物質能通過.
實驗步驟:
①同時將甲、乙兩管中的溶液倒入兩只燒杯中並編號
②濾去其中的澱粉,分別獲得濾液1和濾液2
③向U型管(已知濾液中的葡萄糖不能通過U型管底部的半透膜)的A、B兩側分別加入等量的濾液1和濾液2,並作好液面高度標記;
④一段時間後觀察兩側液面的變化.
實驗結果及結論:
若兩側液面的高度高度相同,則甲、乙兩管中的葡萄糖濃度相同,否則甲、乙兩管中的葡萄糖濃度不相同.
故答案為:
(1)高於 擴散平衡時甲管和乙管的葡萄糖濃度相等,澱粉濃度甲管大於乙管
(2)②濾去其中的澱粉,分別獲得濾液1和濾液2
③向U型管(已知濾液中的葡萄糖不能通過U型管底部的半透膜)的A、B兩側分別加入等量的濾液1和濾液2,並作好液面高度標記;
④一段時間後觀察兩側液面的變化.
實驗結果及結論:
若兩側液面的高度高度相同,則甲、乙兩管中的葡萄糖濃度相同,否則甲、乙兩管中的葡萄糖濃度不相同
㈧ 高中化學實驗室事故的預防和處理越全面越好,包括防倒吸裝置的圖和原理
1、.葯劑取用
(1)使用儀器:
固(塊狀)鑷子(粉狀)角匙, 液 量筒,滴管,滴定管
取用方法:固 一橫二放三慢豎 ,液 傾倒 口對口標簽對手心,滴加 滴管潔凈,吸液不太多,豎直懸滴
(2)定量取用儀器:用 天平量筒,不定量用最少量為 液1-2ml 固鋪滿試管底
(3)取完後 蓋上蓋子,放回原處 用剩葯品 不可放回原處(白磷、金屬鈉鉀除外)
(4)特殊試劑取用
白磷:用鑷子夾住白磷,用在小刀水下切割
金屬鈉鉀:用鑷子取出後,用濾紙吸去煤油,放在玻璃片上用小刀切割黃豆或綠豆大小
取用試劑不能 用手接觸葯品 不能 直聞氣味 不能 嘗味道
2、儀器洗滌
基本方法:先注入少量水,振盪倒掉,沖洗外壁,若仍有污跡,刷洗或用洗滌液處理。最後用蒸餾水沖洗。
洗凈的標准:內壁均勻附著一層水膜,不聚成水滴,不凝成股
儀器洗滌的方法:根據儀器沾有污痕的性質,選擇適當的試劑溶解而除去。常用的有:酸洗、鹼洗、氧化劑洗、溶劑洗等。
特殊污跡的洗滌舉例:
(1)內有油脂的試管 NaOH溶液 或洗衣粉或汽油
(2)附有銀鏡的試管 HNO3溶液
(3)還原CuO後的試管 硝酸
(4)粘有硫磺、白磷、碘的試管 CS2
(5)久置KMnO4溶液的試劑瓶 濃鹽酸
(6)熔化硫的試管 NaOH溶液或CS2
(7)久置石灰水的試劑瓶 鹽酸
(8)熔化苯酚的試管 酒精或NaOH溶液
(9)盛放乙酸乙酯的試管 NaOH溶液 酒精
(10)做過Cl—,Br—檢驗的試管 氨水
3、試紙的使用
常用試紙及用途:
紅色石蕊試紙 測試鹼性試劑或氣體
藍色石蕊試紙 測試酸性試劑或氣體
KI澱粉試紙 測試氧化性氣體
PH試紙 測試溶液酸鹼性
使用方法:檢驗溶液 取試紙放在表面皿上,玻棒蘸取液體,沾在試紙中心,觀察顏色的變化,判斷溶液的性質。
檢驗氣體 用鑷子夾取或粘在玻璃棒的一端,先用水濕潤,再放在氣體中,觀察試紙的顏色變化情況來判斷氣體的性質。
試紙的種類很多。常用的有紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、PH試紙、澱粉碘化鉀試紙和品紅試紙等。
注意:使用PH試紙不能用蒸餾水潤濕。
4、溶液的配製
(l)配製溶質質量分數一定的溶液
計算:
稱量:
溶解:
(2)配製一定物質的量濃度的溶液
計算:
稱量
溶解:將固體或液體溶質倒入燒杯中,加入適量的蒸餾水(約為所配溶液體積的1/6),用玻璃棒攪拌使之溶解,冷卻到室溫後,將溶液引流注入容量瓶里。
洗滌(轉移):用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌2-3次,將洗滌液注入容量瓶。振盪,使溶液混合均勻。
定容:繼續往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3m處,改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰
好與刻度相切。把容量瓶蓋緊,再振盪搖勻。
5.過濾 過濾是除去溶液里混有不溶於溶劑的雜質的方法。
(1)儀器 漏斗 燒杯 鐵架台 玻棒 (濾紙)
(2)過濾時應注意:
a、一貼二低三靠
①一貼:將濾紙折疊好放入漏斗,加少量蒸餾水潤濕,使濾紙緊貼漏斗內壁。
②二低:濾紙邊緣應略低於漏斗邊緣,加入漏斗中液體的液面應略低於濾紙的邊緣。
③三靠:向漏斗中傾倒液體時,燒杯的夾嘴應與玻璃棒接觸;玻璃棒的底端應和過濾器有三層濾紙處輕輕接觸;漏斗頸的末端應與接受器的內壁相接觸,例如用過濾法除去粗食鹽中少量的泥沙。
b、若要得到純凈的沉澱或需稱量沉澱的質量,則需對沉澱進行洗滌:洗滌的原因是洗去沉澱表面的可溶性物質;洗滌的方法是:用蒸餾水浸洗濾紙上的固體,待流完後,重復若干次,直至洗凈。
c、沉澱是否洗凈的檢查:(檢驗溶液中含量較多且易檢驗的離子,以含較多的SO42-為例)取新得到的洗出液少許,滴入用鹽酸酸化的BaCl2 溶液 ,若沒有白色渾濁出現,則說明沉澱已洗凈,若有白色渾濁出現,則說明沉澱沒有洗凈。
d、反應時是否沉澱完全的檢查:取沉澱上層清液,加入沉澱劑,若不再有沉澱產生,說明沉澱完全。
6.蒸發和結晶 蒸發是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質以晶體析出的方法。結晶是溶質從溶液中析出晶體的過程,可以用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物。結晶的原理是根據混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同,通過蒸發減少溶劑或降低溫度使溶解度變小,從而使晶體析出。加熱蒸發皿使溶液蒸發時、要用玻璃棒不斷攪動溶液,防止由於局部溫度過高,造成液滴飛濺。當蒸發皿中出現較多的固體時,即停止加熱,
7.蒸餾 蒸餾是提純或分離沸點不同的液體混合物的方法。用蒸餾原理進行多種混合液體的分離,叫分餾。
操作時要注意:
①在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。
②溫度計水銀球的位置應與支管底口下緣位於同一水平線上。
③蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2/3,也不能少於l/3。
④冷凝管中冷卻水從下口進,從上口出。
⑤加熱溫度不能超過混合物中沸點最高物質的沸點,例如用分餾的方法進行石油的分餾。
8.分液和萃取 分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。萃取是利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。選擇的萃取劑應符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質的溶解度要遠大於原溶劑,並且溶劑易揮發。
(1)儀器
分液漏斗
燒杯
(2)萃取操作
在分液漏斗中加溶液和萃取劑,右手堵住漏鬥上口塞,左手握活塞,倒轉用力振盪,放氣,正立放鐵圈上靜置
萃取劑選擇:1與原溶劑互不相溶、互不反應2溶質在其中溶解度比原溶劑大得多
(3)分液操作 讓分液漏斗下端緊靠燒杯內壁,打開分液漏鬥上口玻璃塞,打開活塞,讓下層液體從下面流出到分界面,再關閉活塞,上層液體由上口倒入另一燒杯
在萃取過程中要注意:
①將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過漏斗容積的2/3,塞好塞子進行振盪。
②振盪時右手捏住漏鬥上口的頸部,並用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞,同時用手指控制活塞,將漏鬥倒轉過來用力振盪。
③然後將分液漏斗靜置,待液體分層後進行分液,分液時下層液體從漏鬥口放出,上層液體從上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水裡的溴。
9.升華 升華是指固態物質吸熱後不經過液態直接變成氣態的過程。利用某些物質具有升華的特性,將這種物質和其它受熱不升華的物質分離開來,
10.滲析 利用半透膜(如膀胱膜、羊皮紙、玻璃紙等),使膠體跟混在其中的分子、離子分離的方法。常用滲析的方法來提純、精製膠體溶液。滲析的原理是擴散,要不斷更換燒杯中的蒸餾水或改為流水,以提高滲析的效果。
儀器 半透膜袋(如膀胱膜、羊皮紙、玻璃紙等)、燒杯、玻璃棒
鹽析 掌握蛋白質的鹽析和皂化反應中高級脂肪酸鈉鹽的鹽析
11各種裝置的氣密性檢查方法歸納
一、基本方法:
①受熱法:將裝置只留下1個出口,並先將該出口的導管插入水中,後採用微熱(手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等),使裝置內的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱後,導管是否出現水柱。
②壓水法:如啟普發生器氣密性檢查
③吹氣法
二、基本步驟:
①形成封閉出口
②採用加熱法、水壓法、吹氣法等進行檢查
③觀察氣泡、水柱等現象得出結論。
註:若連接的儀器很多,應分段檢查。
方法2:向導管口吹氣,漏斗頸端是否有水柱上升 用橡皮管夾夾緊橡皮管,靜置片刻,觀察長頸漏斗頸端的水柱是否下落若吹氣時有水柱上升,夾緊橡皮管後水柱不下落,說明氣密性良好。
化學實驗復習系列三:物質的提純分離、除雜和鑒別
知識再現:
對混合物分離、提純的基本要求:原理正確,操作簡便,少用試劑(主要成分)量不減少(或減少很少), 保護環境。
Ⅰ.混合物分離、提純常用的方法:
酸、鹼處理法:此法是利用混合物中各種組分酸鹼性不同,用酸或鹼處理,從而分離提純物質,
正鹽和與酸式鹽相互轉化法
沉澱法:
氧化還原法:此法是利用混合物中某種組分能被氧化(被還原)的性質來分離提純物質,
電解法:此法是利用電解原理來分離提純物質,如電解冶煉鋁;
吸附法:混合物中的某種組分易被某種吸附劑吸附,如用木炭使蔗糖溶液脫去有機色素
Ⅱ.常見物質除雜方法序號 原物 所含雜質 除雜質試劑 主要操作方法
1 N2 O2 灼熱的銅絲網 用固體轉化氣體
2 CO2 H2S CuSO4溶液 洗氣
3 CO CO2 NaOH溶液 洗氣
4 CO2 CO 灼熱CuO 用固體轉化氣體
5 CO2 HCI 飽和的NaHCO3 洗氣
6 H2S HCI 飽和的NaHS 洗氣
7 SO2 HCI 飽和的NaHSO3 洗氣
8 CI2 HCI 飽和的食鹽水 洗氣
9 CO2 SO2 飽和的NaHCO3 洗氣
10 炭粉 MnO2 濃鹽酸(需加熱) 過濾
11 MnO2 C -------- 加熱灼燒
12 炭粉 CuO 稀酸(如稀鹽酸) 過濾
序號 原物 所含雜質 除雜質試劑 主要操作方法
13 AI2O3 Fe2O3 NaOH(過量),CO2 過濾
14 Fe2O3 AI2O3 NaOH溶液 過濾
15 AI2O3 SiO2 鹽酸`氨水 過濾
16 SiO2 ZnO HCI溶液 過濾,
17 BaSO4 BaCO3 HCI或稀H2SO4 過濾
18 NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸轉化法
19 NaCI溶液 NaHCO3 HCI 加酸轉化法
20 FeCI3溶液 FeCI2 CI2 加氧化劑轉化法
21 FeCI3溶液 CuCI2 Fe 、CI2 過濾
22 FeCI2溶液 FeCI3 Fe 加還原劑轉化法
23 CuO Fe (磁鐵) 吸附
24 Fe(OH)3膠體 FeCI3 蒸餾水 滲析
25 CuS FeS 稀鹽酸 過濾
26 I2晶體 NaCI -------- 加熱升華
27 NaCI晶體 NH4CL -------- 加熱分解
28 KNO3晶體 NaCI 蒸餾水 重結晶.
29 乙烯 SO2、H20 鹼石灰 加固體轉化法
30 乙烷 C2H4 溴的四氯化碳溶液 洗氣
31 溴苯 Br2 NaOH稀溶液 分液
32 甲苯 苯酚 NaOH溶液 分液
33 己醛 乙酸 飽和Na2CO3 蒸餾
34 乙醇 水(少量) 新制CaO 蒸餾
35 苯酚 苯 NaOH溶液、CO2 分液
Ⅲ.物質的鑒別專題總結
1.物理方法
觀察法:主要是通過觀察被鑒別物質的狀態、顏色等進行,如鑒別相同濃度氯化鐵和氯化亞鐵溶液溶液;
嗅試法:主要通過判斷有揮發性氣體物質的不同氣味來進行,如鑒別氨氣和氫氣;
水溶法:主要通過觀察鑒別物質在水中的溶解情況來進行,如鑒別碳酸鈉和碳酸鈣;
加熱法:主要適用於易升華的物質鑒別,如單質碘、萘的鑒別;(此方法在化學方法中也用到)
熱效應法:常用於某些物質溶於水後溶液溫度有明顯變化的物質,如銨鹽、濃硫酸、燒鹼的鑒別;
焰色法:常用於某些金屬或金屬離子的鑒別,如鉀鹽、鈉鹽的鑒別。
2.化學方法
加熱法:如碳酸氫鹽、硝酸鹽、銨鹽等鹽類及難溶性鹼等受熱易分解、結晶水合物的受熱失水等等;
水溶性(或加水)法:如無水硫酸銅遇水呈藍色,或其水溶液呈藍色,電石遇水有氣體放出等等;
指示劑測試法:常用石蕊、酚酞及pH試紙等來檢驗待鑒別溶液或液體的酸、鹼性,如等物質的量濃度的醋酸銨、氯化鋁、小蘇打、蘇打(用pH試紙);
點燃法:主要用於檢驗待鑒別氣體物質的助燃性或可燃性的有無,以及可燃物的燃燒現象、燃燒產物的特點等等,如乙炔燃燒產生大量黑煙,氫氣在氯氣中燃燒火焰呈蒼白色;
指示劑法:主要是利用待鑒別物質性質的差異性,選擇適合的試劑進行,如鑒別硫酸銨、硫酸鈉、氯化銨、氯化鈉四種溶液,可選用氫氧化鋇溶液;鑒別甲酸、甲醛、葡萄糖、甘油四種溶液,可選用新制氫氧化銅懸濁液,然後分別與其共熱;
分組法:當被鑒別的物質較多時,常選擇適合的試劑將被鑒別物質分成若干小組,然後再對各小組進行鑒別,如鑒別純鹼、燒鹼、水、氯化鋇、硫酸、鹽酸六種無色溶液(液體)時,可選用石蕊試液將上述六種溶液分成三個組(酸性、鹼性、中性),然後再對各組進行鑒別。
3.其他方法
只用一種試劑法:如只有蒸餾水和試管,鑒別以下幾種白色固體粉末,氫氧化鋇、無水硫酸銅、硫酸鈉、氯化鋁、氯化鈉時,先檢驗出硫酸銅,然後再依次鑒別出氫氧化鋇、硫酸鈉、氯化鋁、氯化鈉;
不同試劑兩兩混合法:如不用任何試劑鑒別下列四種無色溶液,純鹼、燒鹼、硫酸鋁、氯化鋇,分別取少量,任取一種與其餘三種溶液混合,記錄實驗現象;
兩種溶液自我鑒別法:如兩瓶失去標簽,外觀無任何區別的無色溶液,只知一瓶是鹽酸,一瓶是碳酸鹽,不用其他試劑進行鑒別。
化學實驗復習:氣體的制備
介面的連接
一般應遵循裝置的排列順序。對於吸收裝置,若為洗氣瓶則應「長」進(利於雜質的充分吸收)「短」出(利於氣體導出),若為盛有鹼石灰的乾燥管吸收水分和CO2,則應「大」進(同樣利用CO2和水蒸氣的充分吸收)「小」出(利於余氣的導出),若為排水量氣時應「短」進「長」出,排出水的體積即為生成氣體的體積。
1、氣體實驗裝置的設計
(1)裝置順序:制氣裝置→凈化裝置→反應或收集裝置→除尾氣裝置
(2)安裝順序:由下向上,由左向右
(3)操作順序:裝配儀器→檢驗氣密性→加入葯品→進行實驗
2、氣體發生裝置的類型
(1)設計原則:根據反應原理、反應物狀態和反應所需條件等因素來選擇反應裝置。
(2)裝置基本類型:
(4)裝置氣密性的檢驗
3、凈化、乾燥與反應裝置
(1)雜質產生原因:①反應過程中有揮發性物質,如用鹽酸製取的氣體中一般有HCl;從溶液中冒出的氣體中含有水氣。②副反應或雜質參加反就引起,如制乙烯時含SO2;乙炔中的H2S等。
(2)裝置基本類型:根據凈化葯品的狀態及條件來設計
(3)氣體的凈化劑的選擇
選擇氣體吸收劑的依據:氣體的性質和雜質的性質的差異。主要考慮的是吸收效果,而不是現象。選擇一種與雜質反應快而且反應完全的除雜劑。
一般情況下:①易溶於水的氣體雜質可用水來吸收;②酸性雜質可用鹼性物質吸收;③鹼性雜質可用酸性物質吸收;④水分可用乾燥劑來吸收;⑤能與雜質反應生成沉澱(或可溶物)的物質也可作為吸收劑。
選用吸收劑的原則:①只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應。②不能引入新的雜質。在密閉裝置中進行,要保持裝置氣體暢通。
(4)氣體乾燥劑的類型及選擇
常用的氣體乾燥劑按酸鹼性可分為三類:
①酸性乾燥劑,如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性乾燥劑能夠乾燥顯酸性或中性的氣體,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等氣體。
②鹼性乾燥劑,如生石灰、鹼石灰、固體NaOH。鹼性乾燥劑可以用來乾燥顯鹼性或中性的氣體,如NH3、H2、O2、CH4等氣體。
③中性乾燥劑,如無水氯化鈣等,可以乾燥中性、酸性氣體,如O2、H2、CH4等。
在選用乾燥劑時,顯鹼性的氣體不能選用酸性乾燥劑,顯酸性的氣體不能選用鹼性乾燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的乾燥劑。能與氣體反應的物質不能選作乾燥劑,如不能用CaCI2來乾燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用濃 H2SO4乾燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
(5)氣體凈化與乾燥裝置連接次序
洗氣裝置總是進氣管插入接近瓶底,出氣管口略出瓶塞。乾燥管總是大口進,小口出氣。
一般情況下,若採用溶液作除雜試劑,則是先除雜後乾燥;若採用加熱除去雜質,則是先乾燥後加熱。對於有毒、有害的氣體尾氣必須用適當的溶液加以吸收(或點燃),使它們變為無毒、無害、無污染的物質。如尾氣Cl2、SO2、Br2(蒸氣)等可用NaOH溶液吸收;尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾氣CO可用點燃法,將它轉化為CO2氣體。
4、收集裝置
1、設計原則:根據氣體的溶解性或密度
(1)易溶或與水反應的氣體:用向上(或下)排空氣法
(2)與空氣成分反應或與空氣密度相近的氣體:排水(液)法
(3)可溶性氣體考慮用排液法
(4)兩種方法皆可用時,排水法收集的氣體較純。若欲製取的氣體要求乾燥,用排空氣法或排非水溶劑法。
2、裝置基本類型:
5、尾氣處理裝置-安全裝置
尾氣的處理方法:直接排放、直接吸收、防倒吸吸收、燃燒處理
處理裝置
(1)直接吸收
(2)防止倒吸裝置的設計
在某些實驗中,由於吸收液的倒吸,會對實驗產生不良的影響,如玻璃儀器的炸裂,反應試劑的污染等,因此,在有關實驗中必須採取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般採用下列措施:
a切斷裝置:將有可能產生液體倒吸的密閉裝置系統切斷,以防止液體倒吸,如實驗室中製取氧氣、甲烷時,通常用排水法收集氣體,當實驗結束時,必須先從水槽中將導管拿出來,然後熄滅酒精燈。
b設置防護裝置:①倒立漏斗式:這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積,有利於吸收液對氣體的吸收。當易溶性氣體被吸收液吸收時,導管內壓強減少,吸收液上升到漏斗中,由於漏斗容積較大,導致燒杯中液面下降,使漏鬥口脫離液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回燒瓶內,從而防止吸收液的倒吸。下一個裝置所示,對於易溶於水難溶於有機溶劑的氣體,氣體在有機溶劑不會倒吸。②肚容式:當易溶於吸收液的氣體由乾燥管末端進入吸收液被吸收後,導氣管內壓強減少,使吸收液倒吸進入乾燥管的吸收液本身質量大於乾燥管內外壓強差,吸收液受自身重量的作用又流回燒杯內,從而防止吸收液的倒吸。這種裝置與倒置漏斗很類似。③蓄液式:當吸收液發生倒吸時,倒吸進來的吸收液被預先設置的蓄液裝置貯存起來,以防止吸收液進入受熱儀器或反應容器。這種裝置又稱安全瓶。④平衡壓強式:為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置(見恆壓式);⑤防堵塞安全裝置式:為防止反應體系中壓強減少,引起吸收液的倒吸,可以在密閉裝置系統中連接一個能與外界相通的裝置,起著自動調節系統內外壓強差的作用,防止溶液的倒吸。⑥為防止粉末或糊狀物堵塞導氣管,可將棉花團置於導管口處。⑦液封裝置:為防止氣體從長頸漏斗中逸出,可在發生裝置中的漏斗末端套住一隻小試管
3)防污染安全裝置:燃燒處理或袋裝
判斷原則
①有毒、污染環境的氣體不能直接排放。
②尾氣吸收要選擇合適的吸收劑和吸收裝置。
直接吸收:Cl2、H2S、NO2 防倒吸:HCl、NH3、SO2
常用吸收劑:水,NaOH溶液,硫酸銅溶液
③可燃性氣體且難用吸收劑吸收:燃燒處理或袋裝。如CO。
離子的檢驗
離子 試劑 現象 注意
沉澱法 Cl-、Br-、I-、 AgNO3+HNO3 AgCl↓白、AgBr↓淡黃、AgI↓黃
SO42- 稀HCl和BaCl2 白色沉澱 須先用HCl酸化
Fe2+ NaOH溶液 白色沉澱→灰綠色→紅褐色沉澱
Fe3+ NaOH溶液 紅褐色沉澱
Al3+ NaOH溶液 白色沉澱→溶解 不一定是Al3+
氣體法 NH4+ 濃NaOH溶液和濕潤的紅色石蕊試紙 產生刺激性氣體,使試紙變藍 要加熱
CO32- 稀鹽酸+石灰水 石灰水變渾濁 SO32-也有此現象
SO32- 稀H2SO4和品紅溶液 品紅溶液褪色
顯色法 I- Cl2水(少量),CCl4 下層為紫色
Fe2+ KSCN溶液,再滴Cl2水 先是無變化,滴Cl2水後變紅色
Fe3+ ①KSCN溶液 紅色
②苯酚溶液 紫色
Na+、K+ Pt絲+HCl 火焰為黃色、淺紫色 K+要透過藍色鈷玻璃片
幾種重要有機物的檢驗
(1)苯 能與純溴、鐵屑反應,產生HBr白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應,生成黃色的苦杏仁氣味的油狀(密度大於1)難溶於水的硝基苯。
(2)乙醇 能夠與灼熱的螺旋狀銅絲反應,使其表面上黑色CuO變為光亮的銅,並產生有刺激性氣味的乙醛。乙醇與乙酸、濃硫酸混合物加熱反應,將生成的氣體通入飽和Na2CO3溶液,有透明油狀、水果香味的乙酸乙酯液體浮在水面上。
(3)苯酚 能與濃溴水反應生成白色的三溴苯酚沉澱。能與FeCl3溶液反應,生成紫色溶液。
(4)乙醛 能發生銀鏡反應,或能與新制的藍色Cu(OH)2加熱反應,生成紅色的 Cu2O沉澱。
5.用一種試劑或不用試劑鑒別物質
用一種試劑來鑒別多種物質時,所選用的試劑必須能和被鑒別的物質大多數能發生反應,而且能產生不同的實驗現象。常用的鑒別試劑有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2懸濁液等。
不用其他試劑來鑒別一組物質,一般情況從兩個方面考慮:
①利用某些物質的特殊性質(如顏色、氣味、溶解性等),首先鑒別出來,然後再用該試劑去鑒別其他物質。
②採用一種試劑與其他物質相互反應的現象不同,進行綜合分析鑒別。
引申發散:在推斷混合溶液中肯定存在或肯定不存在的離子時,要注意以下幾點:
(1)溶液是否有顏色。某些離子在溶液中具有特殊的顏色:Fe3+——棕黃色,Fe2+——淡綠色,Cu2+——藍色(CuCl2濃溶液呈綠色)
(2)溶液的酸鹼性。從溶液的酸鹼性情況可以初步判斷某些離子是否存在。
在強酸性溶液中不能大量存在離子有:S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、AlO2-等;在強鹼性溶液中不能大量存在離子有:NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、HCO3-、Ag+等。
(3)在判斷出肯定存在的離子後,再排除跟該離子在溶液中不可能共存的離子。例如,在已肯定存在SO42-時,就應排除Ba2+的存在。
化學實驗復習系列五:化學實驗中的安全問題
考綱要求:了解實驗室一般事故的預防和處理方法。
化學實驗安全須做到以下「十防」:
1.防爆炸。
①可燃性氣體(如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)在空氣中達到爆炸極限點燃時都會發生爆炸,因此點燃這些氣體前均須檢驗純度,進行這些氣體實驗時應保持實驗室空氣流通;
②H2還原CuO,CO還原Fe2O3等實驗,在加熱之前應先通氣,將實驗裝置內的空氣排出後再加熱,防止與裝置內空氣混合受熱發生爆炸。
③活潑金屬與水或酸反應要注意用量不能過大;
④銀氨溶液應現配現用,並且配製時氨水不能過量。
2.防儀器炸裂。
①給燒瓶、燒杯等加熱時要墊石棉網;在試管中加熱固體時(如制氧氣、制氨氣、制甲烷、氫氣還原氧化銅等),管口要略向下傾斜;
②在集氣瓶中點燃金屬時,瓶中要加少量水或鋪一層細沙;
③玻璃儀器加熱前外壁要乾燥,在加熱過程中不能逐及焰芯;
④熱儀器不能立即用水刷洗。
3.防液體飛濺。
①濃硫酸與水、濃硝酸、乙醇等混合時,應將濃硫酸小心沿容器壁慢慢加入另一液體中,邊加邊振盪。而不能將液體注入濃硫酸中,更不要將濃硫酸與碳酸鈉溶液混合;
②加熱沸點較低的液體混合物時,要加細瓷片以防暴沸;加熱試管中的液體,管口不能對人;
③蒸發溶液要用玻璃棒攪拌。
4.防液體倒吸。
①氯化氫和氨氣等易溶性氣體溶於水要連接防倒吸的裝置;
②加熱氯酸鉀制氧氣等實驗並用排水法收集後,停止加熱前應先將導氣管從水中取出;
③實驗室制乙酸乙酯,因裝置內氣壓不穩定,也要防倒吸。
5.防導管堵塞。
①制氣裝置若發生導管堵塞,將導致裝置內壓強增大,液體噴出。因此,制氧氣和乙炔時,發生裝置的導管口附近要塞一團疏鬆的棉花,以防導管被固體或漿狀物堵塞。(你還見過哪些分堵塞的裝置?)
6.防中毒。
①不能用手直接接觸化學葯品;
②不能用嘴品嘗葯品的味道;
③聞氣味時,應用手輕輕扇動,使少量氣體進入鼻孔;
④制備或使用有毒氣體的實驗,應在通風廚內進行,尾氣應用適當試劑吸收,防止污染空氣。
7.防燙傷。
①不能用手握試管加熱;
②蒸發皿和坩堝加熱後要用坩堝鉗取放(石棉網上)。
8.防割傷。
刷洗、夾持或使用試管等玻璃儀器時,要注意進行正確操作,以防被割傷。
9.防火災。
①易燃物要妥善保管,用剩的鈉或白磷要立即放回煤油或水中(其它葯品能放回原試劑瓶嗎?)
②酒精燈內的酒精量不能多於容積的2/3,不得少於容積的1/4,不能用燃著的酒精燈去點燃另一隻酒精燈,不能用嘴吹滅酒精燈。
③萬一發生火災,應選用合適的滅火劑撲滅,如少量酒精著火,可用濕抹布蓋滅或用水澆滅,活潑金屬著火可用砂土埋滅。
10.防環境污染。
①實驗剩餘的葯品既不能放回原瓶,也不要隨意丟棄,更不要拿出實驗室,要放人指定的容器或廢液缸內。所有實驗廢棄物應集中處理,不能隨意丟棄或傾倒,;
②能相互反應生成有毒氣體的廢液(如硫化鈉溶液和廢酸等)不能倒入同一廢液缸中;涉及有毒氣體的實驗要有尾氣處理裝置(如實驗室制氯氣時用氫氧化鈉溶液吸收多餘的氯氣,一氧化碳還原氧化鐵的實驗中可用氣球將多餘的一氧化碳收集起來或使其通過鹼液後點燃除去)。
③汞灑落地面應及時用硫黃粉覆蓋,防止汞蒸氣中毒。
常見事故的處理
事故 處理方法
酒精及其它易燃
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