⑴ 如何製取硝基甲烷
摘要 對亞硝酸鹽置換法生產硝基甲烷反應原理進行探討;結合國內生產裝置存在的問題,對生產中尾氣治理、副產回收及原料綜合利用提出了建議。
關鍵詞 亞硝酸鹽 硝基甲烷 置換法 尾氣治理
硝基甲烷是重要的有機化工原料,國內外市場前景較好。根據生產發展的需要及國內該產品生產的實際情況,完善生產過程,對尾氣及排液進行治理,搞好綜合利用,降低原材料消耗是十分必要的。
1 生產方法簡介
硝基甲烷或硝基烷烴的製取方法,從19世紀中期研製開發,到20世紀歐、美的工業化至今已經歷了一個多世紀的發展與完善。其工業化生產方法,到目前為止大體有3種:氣相硝化法、液相硝化法和亞硝酸鹽置換法。
氣相硝化法用於C4以下低碳烷烴硝化製取硝基甲烷或硝基烷烴,其原料為天然氣、硝酸和蒸汽。該發式在高溫下進行的,轉化率較高,但副反應較多,選擇性較低,很難獲得較高純度的硝基甲烷產品,故限制了實際應用。
液相硝化法用於C4以上的烷烴和稀烴硝化(略)。
亞硝酸鹽置換法工藝簡單,反應溫度低,設備腐蝕小,原料來源廣,產品純度高。
硝基甲烷在國內僅有半工業化規模的生產裝置,生產方法以亞硝酸鹽置換法為主,氣相硝化法為輔。
本文針對目前國內亞硝酸鹽置換法的生產現狀及存在的問題進行探討,提出建議。
2 生產現狀及存在的問題
2.1 生產現狀
(1) 目前國內應用較廣的亞硝酸鹽置換法,具體地說是硫酸二甲酯和亞硝
酸鈉置換法,或稱硫酸二甲酯硝化法。其化學反應式的習慣表示法為:
生產過程中將亞硝酸鈉和硫酸二甲酯加入反應器,反應產物經蒸餾、冷凝、分層和精餾製得產品。
生產過程為間歇式,硝基甲烷收率僅為50%~55%。為了提高轉化率,通常在生產中將價格較低的亞硝酸鈉適當過量,反應控制在偏鹼性。有的廠家還加促進劑。
2.2 存在的問題
習慣認為生產過程中無副反應,但無論採取什麼措施,都難以提高其產品收
率(只有50%~55%)。尾氣生成物不夠明確,故多半直接放空,即使治理,針對
性也不夠明確(多以NOx進行治理)。生產廢渣液為深棕色,含有大量的Na2SO4和少許亞硝酸鈉,多半未回收。
在國內的半工業化規模生產裝置中均存在著原料利用率低,生產成本高,環
境治理差等問題。
3 反應原理探討 .
3.1 反應原理的提出
經研究我們認為前述2.1節反應式的習慣表示法是不當的,反應原理應為:
產物中有同分異構體——亞硝酸甲酯(沸點-17.3℃)進入尾氣需處理。
3.2 提出的依據
(1) 據文獻〔1〕介紹:亞硝酸根與CH3I反應得到亞硝酸甲酯與硝基甲烷兩種產物,因為反應中心的原子氧和氮是同一周期的,親核性相差不大,故主反應和副反應的產物相差不多。
O
對於氰基負離子與CH3I反應得到的主要產物為腈化物,因為負碳離子的鹼性比負氮離子強,所以負碳離子的親核性比負氮離子強,取代反應在碳上發生。
式中,I-離子為離去基。
由此可見,硫酸二甲酯與亞硝酸鈉的亞硝酸根負離子的親核取代反應可以進行,其反應機理應表示為:
SO2
並且兩個反應是平行反應。
反應以水為溶劑,水為質子極性溶劑,有降低親核試劑ONO-負離子的親核能力的作用。從而降低反應速度。
(2) 根據烷烴氣相硝化法製取硝基甲烷和硝基烷烴資料〔2〕介紹,其總反應式:
平行競爭反應:
由此也說明硝基烷烴生產中存在著平行競爭反應,產品硝基甲烷收率
不高。
(3) 國內硫酸二甲酯——亞硝酸鈉置換法生產硝基甲烷的產品收率均在50%~55% ,並且到目前為止,無論採取什麼措施,也未能得到較高的產品收率。事實證明,生產中存在著平行競爭副反應,有同分異構體生成。
(4) 生產及試驗證明,生產殘液中可得到Na2SO4,理論上生產1噸純度為98%的硝基甲烷,應得到Na2SO4為14.865Kmol(按實際配料比計算),殘液過濾試驗常溫下得Na2SO4(100%)為11.814Kmol,其餘部分存在於濾液殘液中(生產中濾液循環利用,回收量在二值之間)。殘液分析未見甲烷基化合物等。這也進一步證實了原料硫酸二甲酯幾乎全部轉化,且副產物進入了尾氣。
(5) 根據對多個置換法生產廠家的考察,生產裝置尾氣排放均為無色。由此可知,尾氣不含NOx,而是另類物質——副反應產物。而且尾氣水洗治理廠家發生過水洗後尾氣傷人事故。實踐證明水洗效果不好,可以說尾氣水溶性較差。這些情況都證實3.1節反應式中的副產物的性質。
4 建議
4.1 尾氣及鹼洗液
4.1.1 尾氣
根據3.1節反應原理可知,生產中的尾氣含有副產物硝基甲烷的同分異構體——亞硝酸甲酯。
(1) 物理性質
亞硝酸甲酯的分子式為CH3ONO;分子量為61.04;密度為ρ液=991kg/m3;
沸點為-17.3℃;常溫下為無色、有毒、有刺激性氣體,在水中不溶解。
(2) 化學性質
二甲基碳酸酯
4.1.2 鹼洗液
尾氣中的亞硝酸甲酯經鹼洗後生成二甲基碳酸酯,其物化性質如下:
結構式 C = O
分子量為90.08;相對密度為1073kg/m3;閃點:開杯21.7℃;閉杯16.7℃;沸點:90.2℃(101.31kPa)。通常為中性無色液體,氣味溫和,無毒、易燃燒,對皮膚、眼睛、粘膜有刺激性。在水中水解速度很慢。
4.2 建議
4.2.1 尾氣治理
依據反應原理和尾氣的組成及其物化性質,我們認為置換法硝基甲烷生產中的尾氣治理採用鹼液洗滌處理裝置是穩妥可靠的。目前有的廠家已採用,只是副產物沒有回收,排放後又造成二次污染。
4.2.2 副產物和原料綜合回收
置換法硝基甲烷尾氣鹼洗處理後,處理液為二甲基碳酸酯和亞硝酸鈉的混合溶液,可進行回收。
亞硝酸鈉存在於分離液中,可作為原料回收利用,以反應配料比計算,每次回收率按95%計,可回收亞硝酸鈉約900kg(98%)/t硝基甲烷(98%)。可降低該原料消耗的40%以上。
二甲基碳酸酯是有機化工的基礎原料,可以直接分離回收該產品,或進一步轉化為硫酸二甲酯用作生產的原料,可降低該原料消耗的45%以上。
3.2(4)節中談及生產殘液及副產物的回收情況,此處無需贅述。
5 結語
目前國內硝基甲烷的主要製作方法——硫酸二甲酯—亞硝酸鈉置換法,產品質量較好,但生產存在問題較多,特別是環保及原材料利用率問題,已遠不適應客觀需要。文中所及內容有的已有實踐,其它僅為個人見解,供行業同仁參考,以拋磚引玉。
⑵ 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
化學實驗在我看來沒有什麼很不危險的,只要自己注意就好了,而且一旦發生事故,在短時間內根本反應不過來,所以還是得常有安全意思。防倒吸只要注意保持內外大氣壓一致就沒問題。原理就是裝置內外存在大氣壓
⑶ 現在國家大型的火電廠都有哪幾家他們所利用的脫硫技術都是什麼啊所用的脫硫技術都有什麼特點
五大發電公司及所屬電廠,基本列舉了全國的發電廠家。各地熱電企業、自備電廠、地方所屬電廠不在其中。
五大發電公司:中國大唐集團公司、中國國電集團公司、中國華能集團公司、中國華電集團公司、中國電力投資集團
華能集團所屬電廠:
華能丹東電廠 華能大連電廠 華能上安電廠 華能德州電廠 華能威海電廠 華能濟寧電廠 華能日照電廠 華能太倉電廠 華能淮陰電廠 華能南京電廠 華能南通電廠 華能上海石洞口第一電廠 華能上海石洞口第二電廠 華能長興電廠 華能福州電廠 華能汕頭燃煤電廠 華能汕頭燃機電廠 華能玉環電廠 華能沁北電廠 華能榆社電廠 華能辛店電廠 華能重慶分公司 華能井岡山電廠 華能平涼電廠 華能岳陽電廠 華能營口電廠 華能邯峰電廠
大唐集團所屬:
長山熱電廠 湖南省石門電廠 雞西發電廠 洛陽首陽山電廠 洛陽熱電廠 三門峽華陽發電公司 河北馬頭電力公司 唐山發電總廠 北京大唐張家口發電總廠 蘭州西固熱電有限公司 合肥二電廠 田家庵發電廠 北京大唐高井發電廠 永昌電廠 北京大唐陡河電廠 南京下關發電廠 安徽淮南洛河發電廠 保定熱電廠 略陽發電廠 微水發電廠 峰峰發電廠含岳城電站 天津大唐盤山發電公司 內蒙大唐托克托發電公司 保定余熱電廠 華源熱電有限責任公司 陽城國際發電有限公司 遼源熱電有限責任公司 四平發電運營中心 長春第二熱電有限公司 暉春發電有限責任公司 雞西熱電有限責任公司 佳木斯第二發電廠 台河第一電廠 江蘇徐塘發電有限公司 安徽省淮北發電廠 安徽淮南洛能發電公司 安陽華祥電力有限公司 許昌龍崗發電有限公司 華銀電力株洲發電廠 華銀株洲發電公司 金竹山電廠 華銀金竹山火力發電廠 湘潭發電有限責任公司 湖南省耒陽發電廠 灞橋熱電有限責任公司 灞橋熱電廠 陝西渭河發電廠 陝西延安發電廠 陝西韓城發電廠 永昌發電廠 甘肅甘谷發電廠 甘肅八0三發電廠 甘肅連城發電廠 甘肅蘭西熱電有限公司 廣西桂冠電力股份公司 桂冠大化水力發電總廠 廣西岩灘水電廠 陳村水力發電廠 王快水電廠 張家界水電開發公司 賀龍水電廠 魚潭水電廠 陝西石泉水力發電廠 石泉發電有限責任公司 甘肅碧口水電廠 百龍灘電廠
華電所屬:
1 中國華電工程(集團)有限公司2 華電煤業集團有限公司3 華電財務有限公司4 華電招標有限公司5 華信保險經紀有限公司6 北京華信保險公估有限公司7 河北熱電有限責任公司8 包頭東華熱電有限公司(在建) 9 內蒙古華電烏達熱電有限公司(在建)10 華電國際電力股份有限公司 11 華電國際電力股份有限公司鄒縣發電廠(擴建)12 華電國際電力股份有限公司萊城發電廠13 華電國際電力股份有限公司十里泉發電廠14 華電青島發電有限公司(擴建)15 華電淄博熱電有限公司16 華電章丘發電有限公司(擴建)17 華電滕州新源熱電有限公司
18 四川廣安發電有限責任公司(擴建)19 安徽池州九華發電有限公司(在建)20 寧夏中寧發電有限公司(在建)21 華電能源股份有限公司
22 華電能源股份有限公司牡丹江第二發電廠23 華電能源股份有限公司哈爾濱第三發電廠24 哈爾濱熱電有限責任公司(擴建)25 中國華電集團哈爾濱發電有限公司26 鐵嶺發電廠27 安徽華電六安發電有限公司(在建)28 安徽華電宿州發電有限公司(在建)29 江蘇華電揚州發電有限公司(擴建)30 江蘇華電戚墅堰發電有限公司(擴建)31 杭州半山發電有限公司(擴建)32 福建華電投資有限公司33 福建華電邵武發電有限公司34 福建棉花灘水電開發有限公司35 閩東水電開發有限公司36 福建漳平發電有限公司37 湖北華電黃石發電股份有限公司38 湖北西塞山發電有限公司39 湖北華電襄樊發電有限公司(在建)40 湖南華電長沙發電有限公司(在建)41 湖南華電石門發電有限公司(在建)42 華電新鄉發電有限公司(在建)43 四川華電宜賓發電有限責任公司(在建) 44 四川黃桷庄發電有限責任公司 45 成都華電三源熱力有限責任公司 46 四川華電雜谷腦水電開發有限責任公司(在建)47 四川華電高壩發電有限公司 48 四川華電珙縣發電有限公司49 四川紫蘭壩水電開發有限責任公司(在建)50 四川華電西溪河水電開發有限公司(在建)51 陝西華電蒲城發電有限責任公司52 新疆華電喀什發電有限責任公司 53 新疆華電哈密發電有限責任公司 54 新疆華電葦湖梁發電有限責任公司55 新疆華電紅雁池發電有限責任公司56 新疆華電昌吉熱電有限責任公司(擴建)57 新疆華電吐魯番發電有限責任公司(在建)58 青海華電大通發電有限公司(在建)59 雲南華電巡檢司發電有限公司(擴建)60 雲南華電怒江水電開發有限公司(在建)61 貴州烏江水電開發有限公司62 貴州烏江水電開發有限公司洪家渡電站建設公司63 貴州烏江水電開發有限公司烏江渡發電廠64 貴州烏江水電開發有限公司東風發電廠65 貴州黔源電力股份公司66 貴州黔源電力股份公司引子渡水電站67 貴州黔源電力股份公司普定發電公司68 貴州黔源電力股份公司水城發電廠69 中國華電集團公司貴州頭步發電廠70 貴州大方發電有限公司(在建)
還有全資部分1 華電開發投資有限公司2 華電(北京)熱電有限公司3 北京華電水電有限公司4 內蒙古華電包頭發電有限公司(在建)5 內蒙古華電卓資發電有限公司(在建)6 山東黃島發電廠(1#2#機)7 黑龍江華電佳木斯發電有限公司8 上海華電電力發展有限公司9 華電福建發電有限公司10 福建永安火電廠11 福建華電漳平電廠12 福建省廈門電廠13 福建省古田溪水力發電廠14 中國華電集團福建南靖水力發電廠15 中國華電集團公司福建華安水力發電廠16 福建省安砂水力發電廠17 福建省池潭水力發電廠18 中國華電集團公司福建莆田湄洲灣電廠運行分公司19 福建華電可門發電有限公司20 湖北華電青山熱電有限公司21 湖北華電武昌熱電廠 22 華電四川發電有限公司23 中國華電集團公司宜賓發電總廠24 中國華電集團公司內江發電總廠25 中國華電集團公司四川寶珠寺水力發電廠26 四川華電攀枝花發電公司27 四川華電五通橋發電廠28 四川華電磨房溝發電廠29 雲南華電昆明發電有限公司(在建)30 中國華電集團公司雲南以禮河發電廠31 貴州清鎮發電廠32 遵義發電總廠33 貴州華電大龍發電有限公司34 中國華電集團貴港發電有限公司
中電投所屬:
通遼發電總廠 遼寧發電廠 北票發電廠 大連發電總廠 大連第一熱電有限公司 阜新發電廠 撫順發電廠 元通火力發電有限公司 赤峰熱電廠 長興島第二發電廠 鄭州熱電廠 南陽電廠 新鄉火電廠平頂山鴻翔熱電公司 開封火電廠 馬跡塘水力發電廠 鯉魚江電廠 洪澤熱電有限公司 蕪湖發電廠
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近尾洲水電站 凌津灘水電站 五強溪水力發電廠 南市發電廠 閔行發電廠 楊樹浦發電廠 吳涇熱電廠 上海外高橋發電有限責任公司 上海吳涇第二發電有限責任公司 漳澤發電廠 河津發電廠 重慶九龍電廠 白鶴發電廠 獅子灘水力發電總廠
國電集團所屬:
國電灤河發電廠 國電天津第一熱電廠 國電一五○發電廠 國電霍州發電廠 國電太原第一熱電廠 國電吉林熱電廠 國電諫壁發電廠 溫州東嶼發電廠 國電岷江發電廠 溫州梅嶼發電廠 國電萬安水力發電廠 國電九江發電廠 松木坪電廠 萬源發電廠 國電成都熱電廠 國電華鎣山發電廠 國電大武口發電廠 國電石嘴山發電廠 國電凱里發電廠 國電紅楓水力發電廠 國電貴陽發電廠 國電大寨水力發電廠 國電六郎洞水力發電廠 國電小龍潭發電廠 國電合山發電廠 國電南河水力發電廠
國電電力大同第二發電廠 國電電力朝陽發電廠 國電電力大連開發區熱電廠 國電電力桓仁發電廠 國電電力太平哨發電廠 邯鄲熱電廠 國電長源荊門熱電廠 國電長源沙市熱電廠 國電長源富水水力發電廠 國電長源南河水力發電廠 國電白馬電廠 新疆風力發電廠 沈陽熱電廠
⑷ 化學實驗。
除雜問題專題
除雜題除雜選擇試劑的原則是:不增、不減、不繁。
氣體的除雜(凈化):
1. 氣體除雜的原則:
(1) 不引入新的雜質
(2) 不減少被凈化氣體的量
2. 氣體的除雜方法:
試劑 除去的氣體雜質 有關方程式
水 易溶於水的氣體,如:HCl、NH3 /
強鹼溶液(NaOH) 酸性氣體,如:CO2、SO2 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
灼熱的銅網 O2 2Cu+O2====2CuO
灼熱的氧化銅 H2、CO CuO+H2===Cu+H2O
CuO+CO====Cu+CO2
注意的問題:
(1) 需凈化的氣體中含有多種雜質時,除雜順序:一般先除去酸性氣體,如:氯化氫氣體,CO2、SO2等,水蒸氣要在最後除去。
(2)除雜選用方法時要保證雜質完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因為Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2濃度小,吸收CO2不易完全。
(3)除雜裝置與氣體乾燥相同。
典型例題
1. 填寫實驗報告
實驗內容 選用試劑或方法 反應的化學方程式或結論
鑒別H2和CO2
除去稀鹽酸中混有的少量硫酸
考點:物質的鑒別,物質的除雜問題。
(1)H2、CO2的化學性質。
(2)SO42-的特性。
評析:①利用H2、CO2的性質不同,加以鑒別。
如H2有還原性而CO2沒有,將氣體分別通入灼熱的CuO加以鑒別。
CuO+H2 Cu+H2O
或利用H2有可燃性而CO2不燃燒也不支持燃燒,將氣體分別點燃加以鑒別。
或利用CO2的水溶液顯酸性而H2難溶於水,將氣體分別通入紫色石蕊試液加以鑒別。CO2使紫色石蕊試液變紅而H2不能。
②屬於除雜質問題,加入試劑或選用方法要符合三個原則:(1)試劑與雜質反應,且使雜質轉化為難溶物質或氣體而分離掉;(2)在除雜質過程中原物質的質量不減少;(3)不能引入新雜質。
在混合物中加入BaCl2,與H2SO4生成白色沉澱,過濾後將其除去,同時生成物是HCl,沒有引入新的離子。
答案:
澄清石灰水 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
氯化鋇溶液 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
2.下列各選項中的雜質,欲用括弧內物質除去,其中能達到目的的是( )
A CO中混有少量CO2 (澄清石灰水)
B CO2中混有少量氯化氫氣體 (NaOH溶液)
C O2中混有少量H2 (灼熱氧化銅)
D N2中混有少量O2 (白磷)
分析:
A 澄清石灰水能吸收CO2,不能吸收CO ,可到達目的.
B CO2與HCl都和NaOH反應,故不能達到目的.
C O2和H2 混合二者體積比不知道,通過灼熱氧化銅可能爆炸,不能達到目的.
D 白磷自燃且生成物為固體,除去O2,能達到目的.
回答除雜問題,一定要全面分析,既要除去雜質,又要使主要成分(被凈化的氣體)不變質。
答案: A D
3.實驗室配製氯化鈉溶液,但氯化鈉晶體里混入了少量硫酸鈉和碳酸氫銨,設計一組實驗,配製不含雜質的氯化鈉溶液。
提示:本題為除雜問題的實驗設計,這樣的問題一般要遵循「甲中有乙,加丙去乙,可產生甲,但不能產生丁」的原則。
答案:將不純的氯化鈉晶體溶於適量的蒸餾水中,滴加稍過量的Ba(OH)2溶液,使SO42-及CO32-(原HCO3-與OH-反應後生成)完全沉澱。再續加稍過量的Na2CO3溶液,以除去過量的Ba2+。過濾,保留濾液在濾液中,滴加稀鹽酸至溶液呈中性(用PH試紙控制),得不含雜質的氯化鈉溶液。
分析:為了除去雜質NH4HCO3和Na2SO4,一般可提出兩個實驗方案:第一方案是利用NH4HCO3受熱(35℃以上)易分解成氣態物質的特性,先加熱氯化鈉晶體除掉NH4HCO3,再加Ba2+除掉SO42-;第二方案是用Ba(OH)2同時除掉兩種雜質,這種方法簡便,「一舉兩得」,故優先選用。
具體操作步驟如下:①將不純的氯化鈉晶體溶於適量的蒸餾水中,滴加稍過量的Ba(OH)2溶液,使
SO42-及CO32-(原HCO3-與OH-反應後生成)完全沉澱。
檢驗Ba(OH)2是否過量的方法:取少量濾液,滴幾滴Na2SO4或稀H2SO4,如產生白色渾濁或沉澱,則表示Ba(OH)2已過量。
②再續加稍過量的Na2CO3溶液,以除去過量的Ba2+離子。過濾,保留濾液。
檢驗Na2CO3是否過量的方法,取少量濾液,滴加幾滴HCl,如產生氣泡則表示Na2CO3已過量。
③在②之濾液中,滴加稀HCl至溶液呈中性(用PH試紙控制),就可得純氯化鈉溶液。
4、工業上制備純凈的氯化鋅時,將含雜質的氧化鋅溶於過量的鹽酸,為了除去氯化鐵雜質需調節溶液的PH值到4,應加入試劑是
A.氫氧化鈉 B.氨水 C.氧化鋅 D.氯化鋅 E.碳酸鋅
正確答案:CE
解釋:本題為除雜題,原理是降低溶液中的[H+],將Fe3+轉化為Fe[OH]3以除去,所以應加入鹼性物質,A、B、C、E均可滿足條件,但除雜的原則是不能引進新雜質,所以A、B排除,選出正確答案。
5、海水是取之不盡的化工原料資源,從海水中可提取各種化工原料。下圖是工業上對海水的幾項綜合利用的示意圖:
試回答下列問題:
①粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質,精製時所用試劑為:A 鹽酸;B BaCl2溶液;C NaOH溶液;D Na2CO3溶液。加入試劑的順序是
②電解飽和食鹽水時,與電源正極相連的電極上發生的反應為
與電源負極線連的電極附近溶液pH (變大、不變、變小)。若1mol電子的電量為96500C,則用電流強度為100A的穩恆電流持續電解3分13秒,則在兩極上共可收集到氣體 mL(S.T.P)。若保證電解後飽和食鹽水的濃度不變,則可採取的方法是
③由MgCl2•6H2O晶體脫水制無水MgCl2時,MgCl2•6H2O晶體在 氣氛中加熱脫水,該氣體的作用是
④電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列 氣體中冷卻。
A H2 B N2 C CO2 D O2
【參考答案】
①B C D A或C B D A
該小題屬離子除雜題。除雜原則是在除去Ca2+、Mg2+、SO42-時,不能帶入雜質離子。所以,解此題的關鍵是把握好加入離子的順序:①Ba2+必須在CO32-之前加入;②CO32-、OH-必須在H+之前加入,所以B、C不分先後,而D、A本身既分前後,又必須放在B、C之後才能滿足條件。
②2Cl--2e→Cl2 變大 4480 措施是向電解液中通入一定量的HCl氣體
電解飽和食鹽水時,與正極相連的陽極發生的反應是2Cl--2e→Cl2,與負極相連的陰極發生的反應是:2H++2e→H2。H+不斷消耗,使得溶液中[OH-]增大,pH變大。電解中外溢的是Cl2、H2,所以要確保原溶液濃度不變,只能向體系中通入一定量的HCl氣體以補足損失的H、Cl原子。易錯處是加入鹽酸,使溶液濃度變小。
③HCl
抑制水解平衡MgCl2+H2O Mg(OH)Cl+HCl正向進行
④A
6、實驗室用純凈、乾燥的氫氣還原氧化銅,實驗裝置有下列A、B、C、D四部分組成,回答下列問題:
(1) 根據上述實驗要求,將各實驗裝置按從左到右的順序用序號連接起來:( )→ ( )→( )→ ( )
(2) 指出A、B裝置在實驗中的作用:
A B
(3) 實驗完畢後,加熱和通入氫氣同時停止,等試管冷卻後得到固體的質量與理論上所得銅的質量相比較,將會----------(偏大、偏小或不變)
分析:裝置的排列從左到右順序一般是:(1)氣體的發生裝置(2)氣體的除雜裝置氣體的乾燥裝置(4)主要實驗裝置(5)尾氣的處理(氣體無毒可直接放出)
答案:(1)D→A→B→C
(2)A:吸收可能存在的HCl氣體
B:吸收水得到乾燥的氫氣
(3)偏大
⑸ 求發酵罐「空消」的操作過程
「空消」是指清除空間內的細菌或雜質,使之達到無害化的潔凈程度。發酵罐「空消」一般採用蒸汽滅菌法,具體操作過程如下:
1、緩慢往發酵罐內通入蒸汽,同時控制發酵罐的排氣閥門,保持罐壓在0.11mpa左右,升溫至121℃,恆溫1小時。
2、保溫完畢後,關閉蒸汽閥門,打開尾氣裝置,從排氣口泄罐壓,卸壓完畢後,保持排氣閥門開著。
3、利用夾套冷水,冷卻發酵罐,拆掉尾氣裝置,從出料閥口,緩慢放出罐體內干凈的冷凝水,此時就可以進行下一步的發酵操作了。
(5)裝置尾氣鹼洗作用擴展閱讀:
發酵罐的保養維護
1、定期檢查壓力表與安全閥,如有故障要及時調換或修理。配套儀表應每年校驗一次,以確保正常使用。
2、經常檢查減速器油位,定期更換減速器潤滑油,以延長其使用壽命。
3、清洗發酵罐時,請用軟毛刷進行刷洗,不要用硬器刮擦,以免損傷發酵罐表面。
4、發酵結束後,應及時清洗干凈,排盡發酵罐及各管道中的余水,松開發酵罐罐蓋及手孔螺絲,防止密封圈產生永久變形。
5、發酵罐暫時不用,需對發酵罐進行空消。
⑹ 鹼洗塔循環泵的工作原理是什麼
鹼洗塔循環泵是用於鹼洗塔裝置配套使用的水泵,鹼洗塔,中下二段為鹼洗段,上段為水洗回段,答中段為濃鹼液,下段鹼液為中段流下的稀鹼液,並由稀鹼循環泵使之循環,新鹼液用鹼洗塔循環水泵連續送入中段。
一:鹼洗塔循環泵工作原理
鹼洗塔循環泵工作原理是葉輪高速旋轉時產生的離心力使流體獲得能量,即流體通過葉輪後,壓能和動能都能得到提高,從而能夠被輸送到高處或遠處。同時在泵的入口形成負壓,使流體能夠被不斷吸入。泵頭採用耐腐蝕材料。漿液再循環系統採用單元制,噴淋層配一台洗滌液循環泵。循環系統使用一段時間後,循環液廢水最終排入廢水處理池。
二:鹼洗塔循環泵特點
1.泵浦本體所採用FRPP、CFRPP、CPVC及PVDF材質,具有耐高溫耐腐蝕之特性。
2.乾式液封,可防止馬達及軸承被化學氣體侵蝕,延長馬達及泵浦之使用壽命。
3.適用於蝕刻清洗設備、廢氣洗滌塔、冷卻循環及搭配過濾器使用。
4.泵浦可無水空運轉使用,不會損壞。
5.用於高腐蝕性葯液及環境下,建議另選購鈦金屬螺絲。馬達另選購經環氧樹脂塗層處理的。增強耐腐蝕性及使用壽命。
⑺ 求助乙烯裝置鹼洗塔為什麼要設在裂解氣壓縮機三段之後
也並不是所抄有的都是在三段之後,襲據我所知,四段壓縮的話,一般都是在三段之後,五段壓縮有放在四段之後,也有放在五段之後,之所以放在這些地方,主要是為了滿足脫除酸性氣體的需要,一般,壓力越高,氣體的溶解度就大,鹼洗塔可以說是個吸收塔,並且是化學吸收,主要可以分為兩步:酸性氣體的溶解,酸性氣體和鹼的中和反應,而中和反應的反應平衡常數很大,所以氣體的溶解就成了決定反應速度的關鍵,所以在比較高的壓力下反應,對於強化酸性氣體的吸收是很有好處的,這也就是為什麼要放在三段之後了,當然也可以放在四段之後,只不過,壓力太高的話,對塔的材質要求也比較高,在較低壓力下能滿足完全脫除酸性氣體時,不必要用更高的壓力了
⑻ 尾氣處理的方法
尾氣處理的方法很多。
1、高溫氧化(焚燒)
2、液體吸收(噴淋塔,鹼洗)
3、吸附法(活性炭、分子篩)
4、催化氧化(臭氧、催化劑等)
方法眾多,選型主要看需要處理的尾氣量有多少,濃度大小,投資成本,處理效果要求等。
一般來說都要復合型路線,就是幾種方法一起實施。
比如生物發酵尾氣,氣量大,濃度低。此類尾氣一般都先是採用洗滌塔兩級或一級洗滌後,再精細處理,後續處理採用活性炭的比較多,但是活性炭佔地面積大,勞動強度大。廢舊活性炭處理難度大(根據規模可以考慮再生線的建設配套實施)。或者就是分子篩RTO設施,如果有自備電廠,濃度尾氣就很好解決。沒有就需要天然氣焚燒成本較大。但是處理效果好,好維護。
總的來說就是要根據自身的要求和條件選用合適的處理設備。先做小試
⑼ 火力發電廠建設中鍋爐水壓試驗、酸洗、鹼洗、吹管等具體里程碑節點具體的目的即作用是什麼謝謝
鍋爐水壓試驗是為了檢查焊口的質量.
酸洗是為了清除管道內壁鐵銹.
吹管目的是清理管道內雜物.
⑽ 食用鹼清洗裝過汽車尾氣處理液的桶可以嗎
理論上可以
由於車用尿素是尿素與超純水做的,而尿素本身沒有毒{人體內環境中就含有它},不含其它有毒有害雜質,不過要洗干凈一些,最好用熱的食用鹼洗一洗,它會分解尿素。尿素有還原性,它會還原尾氣中氧化性雜質,這是簡單的化學原理