① 化學實驗中洗氣裝置有什麼
濃硫酸、無水氯化鈣,生石灰、
② 化學實驗中組裝儀器時為什麼要按從左到右的順序
這是試驗操作的要求,二樓說的就是原因,你可以試想反過來安裝,通常夾持裝置在左邊的發生裝置和凈化裝置中,你倒過來安裝就沒有夾持裝置的支撐了,你還能安裝么?
③ 化學實驗中發生裝置與收集裝置的選擇應如何判斷
氣體制備裝置一般分四大部分:發生裝置,凈化裝置(乾燥裝置),收集裝置,尾氣處理裝置。
一、氣體的發生裝置
一)固+固(加熱):適用於制O2、NH3、(CH4課本沒有)
二)固+液體(不加熱):適用於制CO2、H2 、H2S(SO2、NO2、NO課本沒有製法)
三)固+液或液+液(加熱):適用於制C2H4、Cl2、SO2、乙酸乙酯、蒸餾(HCl課本沒有)
根據氣體溶解性(分子極性)和密度(相對分子量,與29比較)不同,把氣體的收集方法分為排液法(常為排水法)和排氣法(常為排空氣法)。裝置圖見下:
一)排液法:難溶或微溶於水且不與水發生化學反應的氣體。例如:H2、O2、CO、CH4、NO(只能用排液法收集)、CH2=CH2、CH≡CH等。註:Cl2不用排水法收集,但可用排飽和食鹽水收集,CO2可以用排飽和NaHCO3收集。注意導管只能伸入集氣瓶內少許。
二)排氣法:不與空氣反應且密度與空氣相差較大的氣體;又可分為向上排空氣法和向下排空氣法。用排氣法收集氣體時,導氣管一定要伸入集氣瓶底部,把空氣盡量排出。為了減少空氣擴散,集氣瓶口可蓋上毛玻璃片;試管口輕輕塞上一小團疏鬆的棉花
(1)向上排空氣法:式量大於29的氣體。如O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2(只用排空氣)、HCl等;。
(2)向下排空氣法:式量小於29的氣體。如H2、CH4、NH3等;
④ 有沒有一些簡單的化學小實驗可以凈化水或者和環保有關
水的凈化,可以用活性炭凈化水。可以用衛生紙做導水裝置,左邊是渾濁的水,右邊是空瓶子,中間搭上衛生紙,一段時間後,衛生紙全部濕潤,右邊瓶子中就會有清澈的水。
⑤ 化學實驗室常用工具
l.能加熱的儀器
(l)試管 用來盛放少量葯品、常溫或加熱情況下進行少量試劑反應的容器,可用於製取或收集少量氣體。
使用注意事項:①可直接加熱,用試管夾夾在距試管口 1/3處。 ②放在試管內的液體,不加熱時不超過試管容積的l/2,加熱時不超過l/3。 ③加熱後不能驟冷,防止炸裂。④加熱時試管口不應對著任何人;給固體加熱時,試管要橫放,管口略向下傾斜。
(2)燒杯 用作配製溶液和較大量試劑的反應容器,在常溫或加熱時使用。
使用注意事項:①加熱時應放置在石棉網上,使受熱均勻。
②溶解物質用玻璃棒攪拌時,不能觸及杯壁或杯底。
(3)燒瓶 用於試劑量較大而又有液體物質參加反應的容器,可分為圓底燒瓶、平底燒瓶和蒸餾燒瓶。它們都可用於裝配氣體發生裝置。蒸餾燒瓶用於蒸餾以分離互溶的沸點不同的物質。
使用注意事項:①圓底燒瓶和蒸餾燒瓶可用於加熱,加熱時要墊石棉網,也可用於其他熱浴(如水浴加熱等)。 ②液體加入量不要超過燒瓶容積的1/2。
(4)蒸發皿 用於蒸發液體或濃縮溶液。
使用注意事項:①可直接加熱,但不能驟冷。 ②盛液量不應超過蒸發皿容積的2/3。 ③取、放蒸發皿應使用坩堝鉗。
(5)坩堝 主要用於固體物質的高溫灼燒。
使用注意事項:①把坩堝放在三腳架上的泥三角上直接加熱。 ②取、放坩堝時應用坩堝鉗。
(6)酒精燈 化學實驗時常用的加熱熱源。
使用注意事項:①酒精燈的燈芯要平整。 ②添加酒精時,不超過酒精燈容積的2/3;酒精不少於l/4。 ③絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精,以免失火。 ④絕對禁止用酒精燈引燃另一隻酒精燈。 ⑤用完酒精燈,必須用燈帽蓋滅,不可用嘴去吹。 ⑥不要碰倒酒精燈,萬一灑出的酒精在桌上燃燒起來,應立即用濕布撲蓋。
2.分離物質的儀器
(1)漏斗 分普通漏斗、長頸漏斗、分液漏斗。普通漏斗用於過濾或向小口容器轉移液體。長頸漏斗用於氣體發生裝置中注入液體。分液漏斗用於分離密度不同且互不相溶的不同液體,也可用於向反應器中隨時加液。也用於萃取分離。
(2)洗氣瓶 中學一般用廣口瓶、錐形瓶或大試管裝配。洗氣瓶內盛放的液體,用以洗滌氣體,除去其中的水分或其他氣體雜質。使用時要注意氣體的流向,一般為「長進短出」。
(3)乾燥管 乾燥管內盛放的固體,用以洗滌氣體,除去其中的水分或其他氣體雜質,也可以使用U型管。
3.計量儀器
(l)托盤天平 用於精密度要求不高的稱量,能稱准到0.1g。所附砝碼是天平上稱量時衡定物質質量的標准。
使用注意事項:①稱量前天平要放平穩,游碼放在刻度尺的零處,調節天平左、右的平衡螺母,使天平平衡。 ②稱量時把稱量物放在左盤,砝碼放在右盤。砝碼要用鑷子夾取,先加質量大的砝碼,再加質量小的砝碼。 ③稱量乾燥的固體葯品應放在在紙上稱量。
④易潮解、有腐蝕性的葯品(如氫氧化鈉),必須放在玻璃器皿里稱量。 ⑤稱量完畢後,應把砝碼放回砝碼盒中,把游碼移回零處。
(2)量筒 用來量度液體體積,精確度不高。
使用注意事項:①不能加熱和量取熱的液體,不能作反應容器,不能在量筒里稀釋溶液。②量液時,量簡必須放平,視線要跟量簡內液體的凹液面的最低處保持水平,再讀出液體體積。
(3)容量瓶 用於准確配製一定體積和一定濃度的溶液。使用前檢查它是否漏水。用玻璃棒引流的方法將溶液轉入容量瓶。
使用注意事項:①只能配製容量瓶上規定容積的溶液。 ②容量瓶的容積是在20℃時標定的,轉移到瓶中的溶液的溫度應在20℃左右。
(4)滴定管 用於准確量取一定體積液體的儀器。帶玻璃活塞的滴定管為酸式滴定管,帶有內裝玻璃球的橡皮管的滴定管為鹼式滴定管。
使用注意事項:①酸式、鹼式滴定管不能混用。 ②25mL、50mL滴定管的估計讀數為±0.01mL。 ③裝液前要用洗液、水依次沖洗干凈,並要用待裝的溶液潤洗滴定管。④調整液面時,應使滴管的尖嘴部分充滿溶液,使液面保持在「0』或「0」以下的某一定刻度。讀數時視線與管內液面的最凹點保持水平。
(5)量氣裝置 可用廣口瓶與量筒組裝而成。如圖所示。排到量筒中水
的體積,即是該溫度、壓強下所產生的氣體的體積。適用於測量難溶於水
的氣體體積。
4.其它儀器
鐵架台(鐵夾、鐵圈) 坩堝鉗 燃燒匙 葯匙 玻璃棒 溫度計 冷凝管 表面皿 集氣瓶 廣口瓶 細口瓶 滴瓶 滴管 水槽 研缽 試管架 三角架 乾燥器
二、化學實驗基本操作
1、儀器的洗滌
玻璃儀器洗凈的標準是:內壁上附著的水膜均勻,既不聚成水滴,也不成股流下。
Ⅰ普通法:可向容器中加水,選擇合適毛刷,配合去污粉或一般洗滌劑反復洗滌,然後用水沖洗干凈。
Ⅱ特殊法:容器內附有普通法不能洗去的特殊物質,可選用特殊的試劑,利用有機溶劑或化學反應將其洗滌。
2、葯品取用
(1)實驗室里所用的葯品,很多是易燃、易爆、有腐蝕性或有毒的。因此在使用時一定要嚴格遵照有關規定和操作規程,保證安全。不能用手接觸葯品,不要把鼻孔湊到容器口去聞葯品(特別是氣體)的氣味,不得嘗任何葯品的味道。注意節約葯品,嚴格按照實驗規定的用量取用葯品。如果沒有說明用量,一般應按最少量取用:液體l-2mL,固體只需要蓋滿試管底部。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,要放人指定的容器內。
(2)固體葯品的取用
取用固體葯品一般用葯匙。往試管里裝入固體粉末時,為避免葯品沾在管口和管壁上,先使試管傾斜,把盛有葯品的葯匙(或用小紙條折疊成的紙槽)小心地送入試管底部,然後使試管直立起來,讓葯品全部落到底部。有些塊狀的葯品可用鑷子夾取。
(3)液體葯品的取用
取用很少量液體時可用膠頭滴管吸取。取用較多量液體時可用直接傾注法:取用細口瓶里的葯液時,先拿下瓶塞,倒放在桌上,然後拿起瓶子(標簽應對著手心)瓶、口要緊挨著試管口,使液體緩緩地倒入試管。注意防止殘留在瓶口的葯液流下來,腐蝕標簽。一般往大口容器或容量瓶、漏斗里傾注液體時,應用玻璃棒引流。
3、試紙的使用
試紙種類 應用 使用方法 注意
石蕊試紙 檢驗酸鹼性(定性) ①檢驗液體:取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上,用沾有待測液的玻璃棒點在試紙的中部,觀察顏色變化。
②檢驗氣體:一般先用蒸餾水把試紙潤濕,粘在玻璃棒的一端,用玻璃棒把試紙放到盛有待測氣體的試管口(注意不要接觸),觀察顏色變化。 ①試紙不可伸入溶液中,也不能與管口接觸。
②測溶液pH時,pH試紙不能先潤濕,因為這相當於將原溶液稀釋了。
pH試紙 檢驗酸、鹼性的強弱(定量)
品紅試紙 檢驗SO2等漂白性物質
KI-澱粉試紙 檢驗Cl2等有氧化性物質
4、溶液的配製
(l)配製溶質質量分數一定的溶液
計算:算出所需溶質和水的質量。把水的質量換算成體積。如溶質是液體時,要算出液體的體積。
稱量:用天平稱取固體溶質的質量;用量簡量取所需液體、水的體積。
溶解:將固體或液體溶質倒入燒杯里,加入所需的水,用玻璃棒攪拌使溶質完全溶解.
(2)配製一定物質的量濃度的溶液
計算:算出固體溶質的質量或液體溶質的體積。
稱量:用托盤天平稱取固體溶質質量,用量簡量取所需液體溶質的體積。
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。
過濾時應注意:
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。
6、中和滴定
准備過程 ①查滴定管是否漏水;②洗滌滴定管及錐形瓶;③用少量標准液潤洗裝標准液的滴定管及用待測液潤洗量取待測液的滴定管;④裝液體、排氣泡、調零點並記錄初始讀數。
滴定過程 姿態:左手控制活塞或小球,右手搖動錐形瓶,眼睛注視錐形瓶內溶液顏色變化及滴速。
滴速:逐滴滴入,當接近終點時,應一滴一搖。
終點:最後一滴剛好使指示劑顏色發生明顯改變時即為終點。記錄讀數。
7、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,例如用結晶的方法分離NaCl和KNO3混合物。
8、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。
9、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。
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。
10、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,例如加熱使碘升華,來分離I2和SiO2的混合物。
11、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。
三、物質的存放和事故處理
1.試劑保存
化學葯品因見光、受熱、受潮、氧化等可能使其變質,有些因其揮發性或吸水性等改變濃度。故葯品的貯存方法與其化學、物理性質有關。
(1)試劑瓶選用原則:葯品狀態定口徑—— 固體廣口、液體細口
瓶塞取決酸鹼性(注意:盛放液)避光存放棕色瓶
保存方法 原因 物質
廣口瓶或細口瓶 便於取用 溴水、NaCl
瓶塞 用橡皮塞 防腐蝕 不能放HNO3、液Br2
用玻璃塞 防粘 不能放NaOH、Na2CO3、Na2S
塑料瓶 SiO2與HF反應 NH4F、HF
棕色瓶 見光分解 HNO3、氯水、
液封 水封 防氧化、揮發 P4、液Br2
煤油封 防氧化 Na、K
石蠟油封 防氧化 Li
密封 防揮發 HCl、HNO3、NH3.H2O
防氧化 Na2SO3、H2S、Fe2+、
防吸水、CO2 漂白粉、鹼石灰
防吸水 CaC2、CaCl2、P2O5、濃H2SO4
1.空氣中易變質的試劑:這類試劑應隔絕空氣或密封保存,有些試劑的保存還要採取特殊的措施。
被氧化的試劑:亞鐵鹽,活潑金屬單質、白磷、氫硫酸、苯酚、Na2SO3等。
易吸收CO2的試劑:CaO,NaOH, Ca(OH)2,Na2O2等。
易吸濕的試劑:P2O5、CaC2、CaO、NaOH、無水CaCl2、濃H2SO4、無水CuSO4、FeCl3•6H2O等。
易風化的試劑:Na2CO3•10H2O、Na2SO4•10H2O等。
2.見光或受熱易分解的試劑:應用棕色瓶盛放且置於冷、暗處。如氨水,雙氧水,AgNO3、HNO3等。
3.易揮發或升華的試劑:這類試劑應置於冷,暗處密封保存。
易揮發的試劑:濃氨水、濃鹽酸、濃硝酸、液溴、乙酸乙酯、二硫化碳、四氯化碳、汽油等。
易升華的試劑:碘、萘等。
4.危險品:這類試劑應分類存放並遠離火源。
易燃試劑:遇明火即可燃燒的有汽油、苯、乙醇、酯類物質等有機溶劑和紅磷、硫、鎂、硝酸纖維等。能自燃的有白磷。
本身不可燃但與可燃物接觸後有危險的試劑有:高錳酸鉀、氯酸鉀、硝酸鉀、過氧化鈉等。
易爆試劑:有硝酸纖維、硝酸銨等。
劇毒試劑:氰化物、汞鹽、黃磷、氯化鋇、硝基苯等。
強腐蝕性試劑:強酸、強鹼、液溴、甲醇、苯酚、氫氟酸、醋酸等。
5.有些試劑不宜長久防置,應隨用隨配。如硫酸亞鐵溶液、氯水、氫硫酸、銀氨溶液等。
2.常見事故的處理
事故 處理方法
酒精及其它易燃有機物小面積失火 立即用濕布撲蓋
鈉、磷等失火 迅速用砂覆蓋
少量酸(或鹼)滴到桌上 立即用濕布擦凈,再用水沖洗
較多量酸(或鹼)流到桌上 立即用適量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,後用水沖洗
酸沾到皮膚或衣物上 先用抹布擦試,後用水沖洗,再用NaHCO3稀溶液沖洗
鹼液沾到皮膚上 先用較多水沖洗,再用硼酸溶液洗
酸、鹼濺在眼中 立即用水反復沖洗,並不斷眨眼
苯酚沾到皮膚上 用酒精擦洗後用水沖洗
白磷沾到皮膚上 用CuSO4溶液洗傷口,後用稀KMnO4溶液濕敷
溴滴到皮膚上 應立即擦去,再用稀酒精等無毒有機溶濟洗去,後塗硼酸、凡士林
誤食重金屬鹽 應立即口服蛋清或生牛奶
汞滴落在桌上或地上 應立即撒上硫粉
四、氣體的發生裝置
(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
1、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:
裝置類型 固體反應物(加熱) 固液反應物(不加熱) 固液反應物(加熱)
裝置
示意圖
主要儀器
典型氣體 O2、NH3、CH4等 H2、CO2、H2S等 Cl2、HCl、CH2=CH2
操作要點 (l)試管口應稍向下傾斜,以防止產生的水蒸氣在管口冷凝後倒流而引起試管破裂。
(2)鐵夾應夾在距試管口 l/3處。
(3)膠塞上的導管伸入試管裡面不能太長,否則會妨礙氣體的導出。 (1)在用簡易裝置時,如用長頸漏斗,漏斗頸的下口應伸入液面以下,否則起不到液封的作用;
(2)加入的液體反應物(如酸)要適當。
(3)塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應制備氣體可用啟普發生器制備。 (1)先把固體葯品加入燒瓶,然後加入液體葯品。
(2)要正確使用分液漏斗。
幾種氣體制備的反應原理
1、 O2 2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3•H2O NH3↑+H2O
3、CH4 CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑
4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
6、SO2 Na2SO4+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O
7、NO2 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
9、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
10、Cl2 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
11、C2H4 C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
12、N2 NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O
2、收集裝置
選用收集方法的主要依據是氣體的密度和水溶性。由氯氣的物理性質得,用向上排空氣法收集氯氣,因氯氣難溶於飽和食鹽水,也可用排飽和食鹽水收集。
(1)設計原則:根據氧化的溶解性或密度
(2)裝置基本類型:
裝置類型 排水(液)集氣法 向上排空氣集氣法 向下排空氣集氣法
裝 置
示意圖
適用范圍 不溶於水(液)的氣體 密度大於空氣的氣體 密度小於空氣的氣體
典型氣體 H2、O2、NO、CO、CH4、
CH2=CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4
3、凈化與乾燥裝置
尾氣吸收處理裝置:有三種:①用倒扣漏斗------極易溶於水的氣體;②玻璃管----能溶於水或溶於溶液的氣體的吸收(如用NaOH溶液吸收Cl2);③點燃法----處理CO。
(1)設計原則:根據凈化葯品的狀態及條件
(2)裝置基本類型:
裝置
類型 液體除雜劑(不加熱) 固體除雜劑(不加熱) 固體除雜劑(加熱)
適用
范圍
裝 置
示意圖
(3)氣體的凈化劑的選擇
選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和雜質的性質而確定,所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應。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。
(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、鹼性氣體,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。
氣體凈化與乾燥注意事項
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。
五、常見物質的分離、提純和鑒別
1.常用的物理方法——根據物質的物理性質上差異來分離。
混合物的物理分離方法
方法 適用范圍 主要儀器 注意點 實例
固+液 蒸發 易溶固體與液體分開 酒精燈、蒸發皿、玻璃棒 ①不斷攪拌;②最後用余熱加熱;③液體不超過容積2/3 NaCl(H2O)
固+固 結晶 溶解度差別大的溶質分開 NaCl(NaNO3)
升華 能升華固體與不升華物分開 酒精燈 I2(NaCl)
固+液 過濾 易溶物與難溶物分開 漏斗、燒杯 ①一角、二低、三碰;②沉澱要洗滌;③定量實驗要「無損」 NaCl(CaCO3)
液+液 萃取 溶質在互不相溶的溶劑里,溶解度的不同,把溶質分離出來 分液漏斗 ①先查漏;②對萃取劑的要求;③使漏斗內外大氣相通;④上層液體從上口倒出 從溴水中提取Br2
分液 分離互不相溶液體 分液漏斗 乙酸乙酯與飽和Na2CO3溶液
蒸餾 分離沸點不同混合溶液 蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、牛角管 ①溫度計水銀球位於支管處;②冷凝水從下口通入;③加碎瓷片 乙醇和水、I2和CCl4
滲析 分離膠體與混在其中的分子、離子 半透膜 更換蒸餾水 澱粉與NaCl
鹽析 加入某些鹽,使溶質的溶解度降低而析出 燒杯 用固體鹽或濃溶液 蛋白質溶液、硬脂酸鈉和甘油
氣+氣 洗氣 易溶氣與難溶氣分開 洗氣瓶 長進短出 CO2(HCl)
液化 沸點不同氣分開 U形管 常用冰水 NO2(N2O4)
2、化學方法分離和提純物質
對物質的分離可一般先用化學方法對物質進行處理,然後再根據混合物的特點用恰當的分離方法(見化學基本操作)進行分離。
用化學方法分離和提純物質時要注意:
①最好不引入新的雜質;
②不能損耗或減少被提純物質的質量
③實驗操作要簡便,不能繁雜。用化學方法除去溶液中的雜質時,要使被分離的物質或離子盡可能除凈,需要加入過量的分離試劑,在多步分離過程中,後加的試劑應能夠把前面所加入的無關物質或離子除去。
對於無機物溶液常用下列方法進行分離和提純:
(1)生成沉澱法 (2)生成氣體法 (3)氧化還原法 (4)正鹽和與酸式鹽相互轉化法 (5)利用物質的兩性除去雜質 (6)離子交換法
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
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
3、物質的鑒別
物質的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類,它們的共同點是:依據物質的特殊性質和特徵反應,選擇適當的試劑和方法,准確觀察反應中的明顯現象,如顏色的變化、沉澱的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等,進行判斷、推理。
檢驗類型 鑒別 利用不同物質的性質差異,通過實驗,將它們區別開來。
鑒定 根據物質的特性,通過實驗,檢驗出該物質的成分,確定它是否是這種物質。
推斷 根據已知實驗及現象,分析判斷,確定被檢的是什麼物質,並指出可能存在什麼,不可能存在什麼。
⑥ 實驗室里用濃鹽酸和二氧化錳製取氯氣的時候,凈化裝置為什麼是飽和食鹽水和濃硫酸濃硫酸是用來乾燥氯氣
飽和食鹽水是用來除掉氯氣中的HCl氣體,濃硫酸是用來除掉氯氣中的水蒸氣的。
原因:
1、4HCl(濃)+MnO2===MnCl2+Cl2↑+2H2O(加熱)
由於濃鹽酸易揮發,加熱會產生水蒸氣,故生成的氯氣不純,混有氯化氫氣體和水蒸氣。
2、用飽和食鹽水除掉氯化氫的原理:
(1)HCl氣體極易溶於水(溶解度1:700)
(2)氯氣與水的反應:Cl2+H2O=H+ +Cl- + HClO(該反應為可逆反應,而且常溫正反應的程度不高),在飽和的食鹽水中,氯離子的濃度很高,可以氯氣與水的可逆反應平衡向逆向移動,減小氯氣與水的反應程度,降低了氯氣在水中的溶解。
故飽和食鹽水能降掉氯氣中的氯化氫氣體。
3、濃硫酸除掉水蒸氣:
(1)濃硫酸是一種實驗室常用的乾燥劑,具有強的吸水性。
(2)a、濃硫酸能乾燥三類氣體:
中性氣體,如H2、O2、N2、CO、NO、CH4等;
酸性氣體:SO3、SO2、CO2、HCl、HF等;
氧化性氣體:O3、F2、Cl2。
b、不能乾燥兩類氣體:
鹼性氣體,如氨氣(NH3);
還原性氣體,如HBr、HI、H2S等 。
因為濃硫酸有強氧化性和酸性,所以不能乾燥還原性氣體和鹼性氣體。
注意:凈化時一定要先通過飽和食鹽水,再通過濃硫酸,因為通過飽和食鹽水時會引入水蒸氣。
⑦ 三個化學問題:1氣體凈化裝置選擇的依據是2設計製取氣體實驗的原則是3檢查裝置氣密性的原則是
實驗方案的設計和氣體的制備
[要點精析]
一、氣體的制備
1.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:
裝置類型固體反應物(加熱)固液反應物(不加熱)固液反應物(加熱) 裝置
示意圖
典型氣體 O2、NH3、CH4 H2、CO2、H2S H2、CO2、H2S、SO2、NO、NO2、C2H2、O2、NH3、 Cl2、HCl、CO CH2=CH2 2.幾種氣體制備的反應原理
(1)O2 2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
(2)NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3·H2ONH3↑+H2O
(3)CH4 CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
(4)H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
(5)CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(6)SO2 Na2SO4+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O
(7)NO2 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(8)NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(9)C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
(10)Cl2 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(11)C2H4 C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
(12)H2 S FeS+H+=H2S↑+Fe2+
3.收集裝置
(1)設計原則:根據氧化的溶解性或密度
裝置類型排水(液)集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法裝 置
示意圖 適用范圍不溶於水(液)的氣體密度大於空氣的氣體密度小於空氣的氣體典型氣體 H2、O2、NO、CO、CH4、
CH2=CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4 註:以上三種方法所得氣體均不純凈:排氣法所得氣體中含有空氣、排水法所得氣體中含有水蒸氣,故要得到純凈的氣體可以用球膽或塑料袋或注射器收集。
(2)裝置基本類型:
4.凈化與乾燥裝置
(1)設計原則:根據凈化葯品的狀態及條件
(2)裝置基本類型:
裝置類型液體除雜劑(不加熱)
(也可以裝固體吸收劑)固體除雜劑(不加熱)固體除雜劑(加熱)裝 置
示意圖 (3)氣體的凈化劑的選擇
選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和雜質的性質而確定,所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應。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。
(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、鹼性氣體,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)氣體凈化與乾燥注意事項
①一般情況下,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。
②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。
③對於易爆的氣體應點燃尾氣,不能排放在實驗室中。
5.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
二、實驗方案的設計
1.性質實驗方案設計
(1)在進行性質實驗方案的設計時,要充分了解物質的結構,性質,用途與製法之間的相互聯系。
(2)性質實驗的設計一般包括反應原理,實驗儀器與操作、反應現象和實驗結論幾個方面。
(3)化學性質實驗方案的設計,首先要求抓住物質本質特徵進行整理和思考,然後進行分析、比較、綜合和概括。需要在元素周期律等化學理論知識的指導下,將元素及其化合物的知識進行整理,使之系統化、網路化、在提取知識時能夠准確、全面,並能注重知識間的內在聯系。
2.制備實驗方案設計
(1)物質制備方案的設計,首先要弄清物質制備的原理,從原理為切入點設計方案,方案一般已包括實驗名稱、目的、原理、用品、步驟、現象記錄及結果處理。
(2)針對一個實驗,可以設計出多種方案,要會得對每個方案進行科學的評價,評價可從以下幾個方面進行:①理論上要科學。②操作上要簡單可行。③原料用量要節約。④要環保,符合綠色化學原則。
[例題3]下圖表示某種鹽的制備步驟:
已知:水合鹽B含有45.3%的水;無水鹽C焙燒分解,放出兩種無色刺激性氣體E和F,並生成紅棕色固體D。
請寫出物質的化學式或名稱:
A ,B ,C ,D ,
E ,F 。
[分析]紅棕色固體是一個特徵信息,可聯想到氧化鐵等顯紅棕色的物質。逆向推測無水鹽可能含鐵的硫酸鹽。再根據反應條件可推斷出C是硫酸亞鐵,根據B中含水的質量分數可得出B是FeSO4·7H2O。
[答案]A.Fe;B.FeSO4·7H2O;C.FeSO4;D.Fe2O3;E.SO2;F.SO3(E.SO3,F.SO2)。
3.檢驗實驗方案設計
(1)熟練掌握各類物質的物理性質(顏色,氣味,熔、沸點,水溶性),化學性質及相互反應的現象,尤其是一些選擇性反應與特徵反應。
(2)物質鑒定的關鍵在於通過分析,推理設計出合理的鑒定過程。
(3)鑒定的基本原則:
①被鑒定的物質是固體,則一般需要用蒸餾水溶解;②待鑒定物質在實驗時應取少量;③要檢驗多種成份,應進行平行實驗,防止一隻試管進行到底,造成前後干擾;④由現象定結論,由特定條件下的特定現象,證明其含有特定的微粒。
FeCl3溶液滴入苯、CCl4中,可根據分層現象區分。FeCl3溶液滴入NaCl溶液中,不會產生明顯現象。FeCl3溶液NaI溶液中會生成I2。FeCl3溶液滴入Na2SO3溶液中會發生如下反應:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,能產生褪色、氣泡等多種現象。所以氯化鐵溶液能用於檢別五種溶液。
酸性KMnO4滴入苯和CCl4中,也可根據分層現象區分。酸性KMnO4滴入氯化鈉溶液中無明顯現象。酸性KMnO4滴入碘化鈉溶液中會生成I2,滴入亞硫酸鈉溶液中會生成硫酸鈉,都會產生明顯的實驗現象差異。所以酸性KMnO4能用於檢別五種溶液。
[注意點]從思維角度看,解答指定試劑檢驗題主要用到的是定向思維,只要分析給定試劑跟待檢物質能發生什麼反應,反應中有什麼現象,各種待檢物質跟試劑反應時的現象是否有明顯差異等等。有些反應的原理雖然相近,但實驗現象有明顯差異,也可以用於檢別。有些反應的原理有很大不同,但不能產生明顯差異的實驗現象,也不能用於檢別。
4.綜合實驗方案設計
(1)化學實驗方案設計的基本要求
①科學性,實驗原理,准確,實驗流程合理。
②安全性,保護人身、保護環境、保護儀器。
③可行性,條件允許,效果明顯,操作正確。
④簡約性,做到步驟少,時間短、效果好等基本要求。
(2)化學實驗方案設計的基本思路
①明確目的原理
首先必須認真審題,明確實驗的目的要求,弄清題目有哪些新的信息,綜合已學過的知識,通過類比、遷移、分析,從而明確實驗原理。
②選擇儀器葯品
根據實驗的目的和原理,以及反應物和生成物的性質、反應條件,如反應物和生成物的狀態,能否腐蝕儀器和橡皮、反應是否加熱及溫度是否控制在一定的范圍等,從而選擇合理的化學儀器和葯品。
③設計裝置步驟
根據上述實驗目的和原理,以及所選用的儀器和葯品,設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。學生應具備識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力,實驗步驟應完整而又簡明。
④記錄現象數據
根據觀察,全面而准確地記錄實驗過程中的現象和數據。
⑤分析得出結論
根據實驗觀察的現象和記錄的數據,通過分析、計算、圖表、推理等處理,得出正確的結論。
以上只是解答綜合實驗設計題的一般思考方法。在解答過程中,應根據實驗設計題的具體情況和要求,作出正確的回答。
(3)化學實驗方案設計的注意事項
①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防液體倒吸;②進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸 (如H2還原CuO應先通H2,氣體點燃先驗純等);③防氧化(如H2還原CuO後要"先滅燈再停氫",白磷切割宜在水中等);④防吸水(如實驗、取用、製取易吸水、潮解、水解宜採取必要措施,以保證達到實驗目的);⑤冷凝迴流(有些反應中,為減少易揮發液體反應物的損耗和充分利用原料,需在反應裝置上加裝冷凝迴流裝置 (如長玻璃管、豎裝的乾燥管及冷凝管等);⑥易揮發液體產物(導出時可為蒸氣)的及時冷卻;⑦儀器拆卸的科學性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮);⑧其他(如實驗操作順序、試劑加人順序、實驗方法使用順序等)。
⑧ 高中化學常考的實驗裝置的作用
一般高中化學常考的實驗裝置大多都是氣體的乾燥、除雜,以及避免內尾氣的污染,還有就是防止容倒吸、有些生成的物質會影響實驗的結果等等,關鍵得看題意是怎麼問的,你得根據題目,以及相關的化學反應來解答,一般高中化學考這些方面的知識就是為了提升你個人解決一些制備等相關的問題。遇到這種問題要有自信,調理要清晰,思路要正確,一般的高中化學題還是很容易解決的。
祝你學習越來越好!
⑨ 實驗室廢水處理方法和裝置有哪些
實驗室廢水有很多種下面我詳細的說一下
氧化還原中和沉澱法
此類方法多適用於含六價鉻和具有還原性的有毒物質及金屬的有機化合物。主要用於處理含氰、含酚、含硫化物的廢水。常見的工藝過程是向廢水中加入氧化劑 ,經過氧化還原反應後 ,使高毒性的物質轉化為低毒性的物質 ,再經過混凝、沉澱將其從反應體系中除去。C r6 + 和 C r3 + 的無機物最高允許排放量分別為0. 5 mg /L 和 3. 0 mg /L。含鉻的廢液可用鐵、鋅等作還原劑 ,用廢鹼液中和沉澱後 ,轉化為難溶鹽除去。
2.硫化物沉澱法
這種方法適用於含汞、鉛等金屬的呈酸性的實驗廢水。一般是向廢水中加入硫化鈉 ,生成難溶於水的金屬硫化物 ,然後與 Fe (OH ) 3 共沉澱而分離出去。
3.絮凝沉澱法
絮凝沉澱法不僅是處理許多工業企業污水中重金屬的有效方法 ,也是實驗室廢水處理的一種可行
方法。這種方法適用於含重金屬較多的實驗廢水 ,加入合適的絮凝劑 ,在弱鹼性條件下可以形成絮狀沉澱 ,有效去除廢水中的重金屬離子 ,降低廢水的化學需氧量 ( COD ) 。
4.活性炭吸附法
這種方法多用於處理物理、化學方法不能處理的微量呈溶解狀態的有機實驗廢水。有機實驗廢水含有大量的廢溶劑、實驗殘液、有機酸等。其濃度高、排放量少的特點很適合活性炭吸附法處理。處理工藝流程為先把廢水中的有相分離出來 ,再用活 性炭吸附 , COD 的去除率可達 93%
5.焚燒法
每種處理方式都有其特定的處理性能 ,都不是萬能的。焚燒法一般適用於形成乳濁液之類的液。但要特別注意避免燃燒產生的毒氣造成二次污染。例如 ,對於只含有 C, H , O 元素的有機廢物在燃燒時一般不會造成二次污染 ,而含有鹵素 N , S等元素的有機廢物焚燒時將會釋放多種有害氣體。
6.生物實驗廢水的處置方法
處理生物實驗廢水常用的方法是熱力消毒滅菌和化學葯劑消毒滅菌。熱力消毒滅菌法是通過高溫加熱使廢水溫度達到或超過某些有害微生物存活溫度的最高極限 ,殺死細菌 ,以確保排出廢水的安全。化學葯劑消毒滅菌法則是利用各種化學葯劑對廢水中的有害微生物進行殺菌消毒處理 ,目前常用的消毒工藝有臭氧消毒、氯消毒、鹼消毒等。在實際操作中 ,可以採用熱力和化學葯劑相結合的消毒滅菌方式 ,安全有效地處理生物安全實驗室的廢水。
詳細的可以看水天藍環保裡面有詳細的解答
⑩ 以氫氣氧氣二氧化碳為例歸納常見氣體制備方法,制備裝置,凈化裝置,收集裝置
1、氫氣制備:
化學方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
收集:用向下排空氣法或排水法收集,無需凈化。
2、氧氣制備:
化學方程式:2KMnO4 =(△)K2MnO4+MnO2+O2↑、2KClO3 =(MnO2)2KCl+3O2↑
2H2O2=(MnO2、△)2H2O+O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
收集:用排水法收集。
凈化:用濃硫酸乾燥。
3、二氧化碳制備:
化學方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
收集:用向上排空氣法收集
凈化:雜質為HCl、H2O,用飽和NaHCO₃溶液除去HCl,再用濃硫酸除水蒸氣。
製取氣體時需要注意:
1、反應條件:是否需要加熱。反應物的物態:是否全是固體、是否有液體。
2、需要考慮氣體的密度、在某些液體的溶解度。
3、一些氣體若進入大氣會造成污染、引發人畜中毒,因此在實驗時要把混有這種氣體的尾氣處理掉。
4、要檢查氣密性。按照具體的步驟進行實驗,實驗時要小心謹慎,注意觀察現象並填寫實驗報告。