① 鍋爐水氯根檢測方法
氯根的測量方法:取100ml水樣,加2-3滴酚酞,若顯紅色,即用硫酸溶液中和至無色,加入1.0ml10%的鉻酸鉀指示劑,用硝酸銀標准溶液滴至橙色為終點。
cl-mg/l=v2-v1*1.0*1000/v
v1------空白試驗消耗硝酸銀的體積,ml
v2------測定水樣消耗硝酸銀的體積,ml
1.0-----硝酸銀標准溶液,1ml相當於1mg氯離子
3.鹼度:取100ml水樣,加2-3滴酚酞指示劑,若溶液顯紅色,則用0.1000mol/l的硫酸標准溶液滴定至恰無色,記錄體積,然後再加入2滴甲基橙指示劑,繼續用硫酸標准溶液滴定至溶液呈橙紅色。記錄兩次消耗的體積。
JD(全)mmol/l=c*v*10
c------硫酸標准溶液的濃度,mol/l
v------兩次滴定消耗硫酸標准溶液的體積,ml
不能用檢測完鹼度的水直接檢測氯根!對實驗效果有影響的。
硬度的測定(EDTA滴定法):(不同硬度取水樣體積:0.5~5mmol/L取水樣100ml,5.0~10mmol/L取水樣50ml;10~20mmol/L取水樣25ml)
取適量透明水樣注入250ml錐形瓶中,加入3ml氨-氯化銨緩沖溶液及2滴0.5%鉻黑T指示劑。在不斷搖動下,用0.0010mol/LEDTA標准溶液滴定至藍紫色即為終點,記錄EDTA消耗體積。
計算:硬度(YD)=(C*V)/Vs*1000
C:EDTA標准溶液的濃度,mmol/L;
V:滴定所耗EDTA標准溶液的體積,ml;
Vs:水樣體積,ml.
② 氯的測定
73.11.9.1 高溫燃燒水解-電位滴定法
方法提要
煤樣在氧氣和水蒸氣混合氣流中燃燒與水解,煤中氯全部轉化為氯化物並定量地溶於水中。以銀絲為指示電極,銀-氯化銀為參比電極,用標准硝酸銀電位法直接滴定冷凝液中的氯離子濃度,根據標准硝酸銀溶液用量計算煤中氯的含量。本法適用於褐煤、煙煤和無煙煤中氯的測定。
儀器裝置
高溫燃燒水解裝置(圖73.49)。
高溫爐能加熱到1100℃以上,有長80~100mm的恆溫帶(1100±10)℃。
流量計滿刻度1000mL/min,最小分度10mL/min。
電位滴定裝置(圖73.50)。
鹽橋加熱溶解10gKNO3和1.5g瓊脂粉於50mL水中,稍冷後注入U型玻璃管內。
指示電極直徑3mm的純銀絲。
參比電極由直徑3mm的純銀絲插在含有氯離子(Cl-)和氯化銀沉澱的水溶液中構成。容器要求有避光性能或措施。
瓷舟長77mm,高和寬10mm,耐溫1100℃以上。
圖73.49 高溫燃燒水解裝置
圖73.50 電位滴定裝置
試劑
石英砂 粒度 0.5~1.0mm。
硫酸。
乙醇。
氫氧化鈉溶液 稱取 1g 優級純氫氧化鈉溶於 100mL 水中。
瓊脂粉 化學純。
硝酸鉀飽和溶液 將足夠量優級純硝酸鉀溶於適量水中,繼續加入硝酸鉀直至不再溶解。
標准氯化鈉溶液 ρ(NaCl) =0.20mg/mL 稱取0.6596g 預先在500~600℃灼燒1h 的優級純氯化鈉溶於少量水中,再轉入 2000mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
標准硝酸銀溶液 c(AgNO3) = 0.0125mol/L 稱取 2.1236g 預先在 110℃ 烘 1 h 的優級純硝酸銀,溶於少量水中,再轉入1000mL棕色容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
溴甲酚綠指示劑稱取1g溴甲酚綠指示劑溶於100mL乙醇中。
分析步驟
按圖73.49所示裝配水解裝置,連接好電路、氣路和冷卻水。將高溫爐升溫至1100℃。往1號吸收瓶加30mL水,2號吸收瓶加入約20mL水。開通冷凝管冷卻水。塞緊進樣推棒橡皮塞,調節氧氣流量500mL/min,檢查是否漏氣。
稱取0.5g(精確至0.0001g)粒度小於2mm的空氣乾燥煤樣置於瓷舟中,再用適量石英砂鋪蓋在上面。把瓷舟放入燃燒管,插入進樣推棒,塞緊橡皮塞,通入氧氣和水蒸氣。把瓷舟前端推到300℃溫度區,在15min內分3段(300℃、600℃、800℃各停留5min)把瓷舟推到恆溫帶(1100±10)℃並停留15min。整個操作過程中應控制水蒸氣發生器水的蒸發量為2mL/min。燃燒、水解完成後,停止通氧氣和水蒸氣,取下進樣棒,用帶鉤的鎳鉻絲取出瓷舟。
將吸收瓶內的煤樣溶液倒入200mL燒杯中,用水沖洗吸收瓶及導氣管,1號瓶洗2次,2號瓶洗1次,洗液直接沖入燒杯內(控制沖洗用水在15mL以內),用水稀釋至(140±10)mL。加入3滴溴甲酚綠指示劑,用氫氧化鈉溶液中和到指示劑變為淺藍色,再加入0.25mL(1+5)H2SO4、3mLKNO3溶液、5.00mLNaCl標准溶液。
按圖73.50連接電位滴定裝置。將盛有150mL水的燒杯放在滴定台上,插入指示電極,用鹽橋將溶液與參比電極相連。將兩電極引線與毫伏計測量端連接。放入攪拌子,開動攪拌器。此時毫伏計應顯兩電極間的電位差(mV),否則應檢查測量電路連接是否正確。
空白溶液制備。除不加煤樣外,其他條件和煤樣高溫水解過程相同。
滴定終點電位標定。將盛有空白溶液的燒杯,放在滴定台上,連接好滴定裝置。以0.03mL/s速度滴入預先製作的滴定微分曲線所確定的標定滴定終點電位標准硝酸銀溶液滴入量(mL),記下此時電位,作為滴定終點電位。由於試劑空白原因,標定終點電位的硝酸銀溶液滴入量要通過製作滴定微分曲線確定。當第一次測定或更換一種化學試劑時應做一次滴定微分曲線,製作方法如下。
滴定微分曲線的繪制。將盛有空白溶液燒杯放在滴定台上,按儀器准備工作規定連接好滴定裝置。緩慢滴入標准硝酸銀溶液,每滴入0.1mL記錄一次指示電極電位,臨近終點時,每滴入0.05mL記錄一次。以ΔU(mV)/ΔV(mL)為縱坐標,加入的標准硝酸銀溶液體積(mL)為橫坐標,繪制微分曲線。取ΔU(mV)/ΔV(mL)峰值所對應的標准硝酸銀溶液體積(mL)作為標定終點電位的硝酸銀加入量。
煤樣溶液滴定。將盛有煤樣溶液的燒杯放在滴定台上,連接好滴定裝置。先以0.05mL/s的速度滴入標准硝酸銀溶液,留心觀察毫伏計顯示的數(mV),當電位接近標定的終點電位時,以0.02mL/s速度滴定直至到達標定的終點電位。攪拌1min後記下硝酸銀加入量及實際終點電位。計算結果時,實際終點電位每偏離標定的終點電位±1mV,應扣除±0.01mL硝酸銀的滴入量;偏離數不能超出±3mV,否則應再加入0.50mL標准氯化鈉溶液重新滴定。
按下式計算煤中氯的含量,測定結果修約到小數後第3位:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:w(Clad)為空氣乾燥煤樣中氯的質量分數,%;V1為標定終點電位的標准硝酸銀溶液用量,mL;V2為滴定煤樣溶液的標准硝酸銀溶液用量,mL;c為標准硝酸銀溶液的濃度,mol/L;0.03545為氯的毫摩爾質量的數值,單位用g/mmol;m為稱取空氣乾燥煤樣的質量,g。
73.11.9.2 艾氏卡試劑熔樣-硫氰酸鉀容量法
方法提要
煤樣和艾氏卡試劑混合,放入高溫爐熔融,將氯轉變為氯化物。用沸水浸取,在酸性介質中,加入過量的硝酸銀溶液,以硫酸鐵銨作指示劑,用硫氰酸鉀溶液滴定,以硝酸銀溶液的實際消耗量計算煤中氯的含量。
試劑
艾氏卡試劑 稱取 2 份質量的氧化鎂及一份質量的無水碳酸鈉,研細至粒度小於0.2mm,混勻。
硝酸。
正己醇。
標准硝酸銀溶液 c(AgNO3) = 0.025mol/L 稱取 4.2472g 預先在 110℃ 烘 1h 的優級純硝酸銀,溶於少量水中,再轉入 1000mL 棕色容量瓶中,用水稀釋至刻度。搖勻。
硝酸銀溶液 稱取 1g AgNO3溶於 100mL 水中,並加入數毫升硝酸。
硫酸鐵銨飽和溶液 將足夠量的硫酸鐵銨溶於適量水中,繼續加入硫酸鐵銨直至不再溶解,加入數毫升硝酸去除溶液的褐色,取上層清液使用。
標准硫氰酸鉀溶液 稱取 2.5g KSCN 溶於水中,再轉入 1000mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
標定 量取 10.00mL 標准硝酸銀溶液置於 250mL 燒杯中,加入 50mL 水、3mL HNO3及 1mL 硫酸鐵銨飽和溶液,用標准硫氰酸鉀溶液滴定到溶液由乳白色變為淺橙色為終點。計算標准硫氰酸鉀溶液的濃度 (mol/L) 。
氯標准溶液 ρ(Cl) =0.100mg/mL 稱取 0.3298g 預先在 500~600℃灼燒 1h 的優級純氯化鈉,溶於少量水中,再轉入 2000mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
酚酞指示劑 1g 酚酞溶於 100mL 乙醇中。
分析步驟
稱取 1g (精確至 0.0001g) 粒度小於 0.2mm 的空氣乾燥煤樣,放入內盛 3.0g 艾氏卡試劑的坩堝中,仔細混勻,再用 2.0g 艾氏卡試劑覆蓋,將坩堝送入高溫爐內,半啟爐門,使爐溫逐漸由室溫升到 (680 ±20) ℃,並在該溫度下加熱 3h。將坩堝從高溫爐中取出冷卻至室溫,坩堝中的燒結物轉入 250mL 燒杯中,用 50~60mL 熱水沖洗坩堝內壁,將沖洗液倒入燒杯中。用傾瀉法以中速定性濾紙過濾,用熱水沖洗殘渣 1~2 次,然後將殘渣移入漏斗中,再用熱水仔細沖洗濾紙和殘渣,直到無氯離子為止 (用硝酸銀溶液檢驗) ,過濾和沖洗殘渣過程應控制濾液最後體積約為 110mL。於濾液中加 1 滴酚酞指示劑,用硝酸調至紅色消失,再過量 5mL。加入 5.00mL 標准氯溶液及 10mL 硝酸銀溶液,放置 2~3min,加入 2~ 5mL 正己醇,蓋上表面皿,把燒杯放在磁力攪拌器上快速攪拌 1min 後,加入 1mL 硫酸鐵銨飽和溶液,用標准硫氰酸鉀溶液滴定,當溶液由乳白色變成淺橙色即為終點。同時做空白試驗。
空氣乾燥煤樣氯的含量的計算參見式 (73.96) 。
73.11.9.3 艾氏卡試劑熔樣-硫氰酸汞光度法
方法提要
氯離子在酸性介質中能取代 Hg (SCN)2中的 SCN-,加入 Fe (Ⅲ) 使與 SCN-作用,間接測定氯的含量。反應方程式:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
儀器
分光光度計。
試劑
艾氏卡試劑按照MgO+Na2CO3質量比為(2+1)混勻。
高氯酸。
高氯酸鐵溶液稱取50gFe(NO3)3,加入10mLHClO4及30mL水,置於電熱板上蒸至近干,再加入420~430mLHClO4,用水稀釋至1000mL。
硫氰酸汞乙醇飽和溶液稱取1.5gHg(SCN)2,加入至500mL無水乙醇中,搖勻至溶解,置於棕色玻璃瓶中,避光靜置2天以上。
校準曲線
吸取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL氯標准溶液置於25mL比色管中,用水稀釋至10mL,加入3mLFe(ClO4)3溶液及3mLHg(SCN)2-乙醇飽和溶液,加水稀釋至25mL,搖勻。靜置5min,在分光光度計上,於波長460nm處,用2cm比色皿,測量吸光度,繪制校準曲線。
分析步驟
稱取2g艾氏卡試劑置於25mL瓷坩堝中,稱取1g(精確至0.0001g)粒度小於2mm的空氣乾燥煤樣,攪勻,於煤樣上覆蓋1g艾氏卡試劑,於高溫爐中從低溫升至680℃熔融,保溫3h,取出,冷卻。將已熔好的煤樣倒入150mL燒杯中,用15mL熱水浸取坩堝,將溶液移入燒杯中,重復3次用水沖凈坩堝。將已提取好的溶液置於電熱板上,保溫30min取下,冷卻至室溫,移入100mL容量瓶中加水稀釋至刻度,搖勻,靜置過夜。吸取5.00mL上層清液,置於25mL比色管中,加入0.5mLHClO4,加水稀釋至10mL,搖勻。然後按校準曲線分析步驟操作,測得氯量。
空氣乾燥煤樣氯含量的計算參見式(73.93)。
注意事項
Fe(ClO4)3溶液常態為淡粉色透明液體,蒸干時,若加熱時間過長,容易形成紅色氧化物沉澱,酸化稀釋後為紅色懸濁液。此時,將其置於電熱板上加熱,溶解即可恢復常態。
③ 幫忙整理一下初三的化學實驗以及現象,跪求啊!
一、氣體的製取、凈化和除雜
初中化學中的實驗組合題一般以氧氣、氫氣和二氧化碳三大氣體的製取和性質實驗或遷移應用其原理和性質的實驗為主線,將許多儀器連接起來形成完整的實驗裝置圖,再根據要求進行實驗。
氣體製取的儀器組合順序
制備純凈乾燥氣體的步驟是:
實驗儀器組裝公式:氣體發生裝置—除雜質裝置—乾燥裝置—氣體收集裝置→尾氣處理
⑴ 制氣裝置的選擇:A 所需葯品的狀態;B 反應條件
⑵ 集氣裝置的選擇:A 氣體的溶解性;B 氣體的密度
⑶ 除雜質的試劑和乾燥劑的選擇:實驗室製取的氣體常常有酸霧或水份。
酸霧可用水、氫氧化鈉溶液、澄清的石灰水或飽和碳酸鈉(碳酸氫鈉)溶液除去,
水份可用乾燥劑如:濃硫酸(酸性)、鹼石灰(鹼性)、固體氫氧化鈉(鹼性)、氧化鈣(鹼性)、五氧化二磷(酸性)、無水氯化鈣(中性)、無水硫酸銅(中性)等除去
(1)酸性乾燥劑(濃硫酸)不能乾燥鹼性氣體如氨氣;
(2)鹼性乾燥劑(NaOH )不能乾燥酸性氣體如二氧化硫、二氧化碳、、氯化氫等
氣體除雜的方法:A 水吸收法:易溶於水的氣體雜質用水吸收。(如HCl)
B 酸鹼吸收法:酸性氣體雜質用鹼性試劑吸收。(如氫氧化鈉溶液吸收CO2、HCl。)
C 沉澱法:將雜質氣體轉變為沉澱除去。(如用澄清石灰水除CO2)
D 固化法:將雜質氣體與固體試劑反應生成固體而除去。(如除去O2用灼熱的氧化銅)
E 轉純法:將雜質轉化為所需氣體。(如除去CO中的CO2,可將氣體通過熾熱的炭粉)
氣體除雜的原則:不減少被凈化氣體的質量,不引進新的雜質。
氣體除雜的注意事項:
A 選擇除雜試劑:一般只能跟雜質起反應,而不能與被凈化的氣體反應。
B 除雜務盡:選擇除雜試劑要注意反應進行的程度。(如除去CO2時用氫氧化鈉溶液比用澄清石灰水要好。因為氫氧化鈉的溶解度比氫氧化鈣要大很多,因此其溶質質量分數較大。)
C 有許多雜質要除去時,要注意除雜的順序。一般來說,雜質中有許多酸性雜質時,先除酸性較強的雜質;而水蒸氣要放在最後除去
除去雜質和乾燥的裝置一般用洗氣瓶或乾燥管。在洗氣瓶中導氣管一般是長進短出,在乾燥管中一般是大進小出。除雜和乾燥一般是先除雜後乾燥。
⑷ 處理裝置:一般有三種,一是用溶液吸收;二是點燃尾氣;三是回收。
製取氣體的操作順序
要製取氣體需要經過儀器連接、氣密性檢查、裝入葯品、儀器拆洗等步驟。
3、氧氣、氫氣和二氧化碳的實驗室製法和收集
氧氣 氫氣 二氧化碳
葯品 氯酸鉀和二氧化錳或高錳酸鉀 過氧化氫溶液與二氧化錳 鋅粒和稀硫酸(或稀鹽酸) 大理石(或石灰石)和稀鹽酸
化學反應原理
反應物狀態 固體與固體混合 固體與液體混合 固體與液體混合 固體與液體混合
反應條件 加熱 不需加熱 不需加熱 不需加熱
製得氣體在水中的溶解性 氧氣不易溶於水 氫氣難溶於水 二氧化碳能溶於水
製得氣體的密度與空氣的比較 氧氣密度比空氣密度大 氫氣密度比空氣密度小 二氧化碳密度比空氣密度大
收集方法 排水法或向上排空氣法 排水法或向下排空氣法 向上排空氣法
檢驗方法 將帶火星的木條插入集氣瓶內,若復燃,說明是氧氣。 點燃該氣體,檢驗其生成的產物。 將氣體通入澄清的石灰水,若其變渾濁,說明是二氧化碳
驗滿或驗純 將帶火星的木條靠近集氣瓶口,若木條復燃,說明已收集滿。 用拇指堵住倒置已收集滿氫氣的試管,靠近火焰移開手指,若為「噗」的一聲,說明已純。 將燃著的木條靠近集氣瓶口,若木條熄滅,說明已收集滿。
實驗裝置
4、實驗用到的氣體要求是比較純凈,除去常見雜質具體方法:
除水蒸氣可用:濃流酸、CaCl2固體、鹼石灰、無水CuSO4(並且可以檢驗雜質中有無水蒸氣,有則顏色由白色→藍色)、生石灰等
除CO2可用:澄清石灰水(可檢驗出雜質中有無CO2)、NaOH溶液、KOH溶液、鹼石灰等
除HCl氣體可用:AgNO3溶液(可檢驗出雜質中有無HCl)、石灰水、NaOH溶液、KOH溶液
除氣體雜質的原則:用某物質吸收雜質或跟雜質反應,但不能吸收或跟有效成份反應,或者生成新的雜質。
5、實驗注意的地方:
①防爆炸:點燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4)或用CO、H2還原CuO、Fe2O3之前,要檢驗氣體純度。
②防暴沸:稀釋濃硫酸時,將濃硫酸倒入水中,不能把水倒入濃硫酸中。
③防中毒:進行有關有毒氣體(如:CO、SO2、NO2)的性質實驗時,在
通風廚中進行;並要注意尾氣的處理:CO點燃燒掉;SO2、NO2用鹼液吸收。
④防倒吸:加熱法製取並用排水法收集氣體,要注意熄燈順序。
6、實驗室製取三大氣體中常見的要除的雜質:
(1)制O2要除的雜質:水蒸氣(H2O)
(2)用鹽酸和鋅粒制H2要除的雜質:水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl,鹽酸酸霧)(用稀硫酸沒此雜質)
(3)制CO2要除的雜質:水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl)
除水蒸氣的試劑:濃流酸、CaCl2固體、鹼石灰(主要成份是NaOH和CaO)、生石灰、無水CuSO4(並且可以檢驗雜質中有無水蒸氣,有則顏色由白色→藍色)等
除HCl氣體的試劑:AgNO3溶液(並可檢驗出雜質中有無HCl)、澄清石灰水、NaOH溶液(或固體)、KOH溶液(或固體)
[生石灰、鹼石灰也可以跟HCl氣體反應]
7、常用實驗方法來驗證混合氣體里含有某種氣體
(1)有CO的驗證方法:(先驗證混合氣體中是否有CO2,有則先除掉)
將混合氣體通入灼熱的CuO,再將經過灼熱的CuO的混合氣體通入澄清石灰水。現象:黑色CuO變成紅色,且澄清石灰水要變渾濁。
(2)有H2的驗證方法:(先驗證混合氣體中是否有水份,有則先除掉)
將混合氣體通入灼熱的CuO,再將經過灼熱的CuO的混合氣體通入盛有無水CuSO4中。現象:黑色CuO變成紅色,且無水CuSO4變藍色。
(3)有CO2的驗證方法:將混合氣體通入澄清石灰水。現象:澄清石灰水變渾濁。
8、設計實驗
(1) 試設計一個實驗證明蠟燭中含有碳氫兩種元素。
實驗步驟 實驗現象 結論
①將蠟燭點燃,在火焰上方罩一個乾燥潔凈的燒杯 燒杯內壁有小水珠生成 證明蠟燭有氫元素
②在蠟燭火焰上方罩一個蘸有澄清石灰水的燒杯 澄清石灰水變渾濁 證明蠟燭有碳元素
(2)試設計一個實驗來證明CO2具有不支持燃燒和密度比空氣大的性質。
實驗步驟 實驗現象 結論 圖
把兩支蠟燭放到具有階梯的架上,把此架放在燒杯里(如圖),點燃蠟燭,再沿燒杯壁傾倒CO2 階梯下層的蠟燭先滅,上層的後滅。 證明CO2具有不支持燃燒和密度比空氣大的性質
二、物質的鑒別和推斷
檢驗、鑒別、推斷的含義
檢驗及鑒別是根據物質的某一特性,用化學方法來確定是不是這種物質或含不含某種成分,是對物質的確認、鑒別及區別。推斷是根據已知現象,應用物質特性進行分析,推理,判斷被檢測物是什麼或其中含有什麼,不含什麼,可能含有什麼。
(一)初中化學物質的檢驗
1、
氣體的檢驗
[1]氧氣:帶火星的木條放入瓶中,若木條復燃,則是氧氣.
[2]氫氣:在玻璃尖嘴點燃氣體,罩一乾冷小燒杯,觀察杯壁是否有水滴,往燒杯 中倒入澄清的石灰水,若不變渾濁,則是氫氣.
[3]二氧化碳:通入澄清的石灰水,若變渾濁則是二氧化碳.
[4]氨氣:濕潤的紫紅色石蕊試紙,若試紙變藍,則是氨氣.
[5]水蒸氣:通過無水硫酸銅,若白色固體變藍,則含水蒸氣.
[6]一氧化碳:在玻璃尖嘴點燃氣體,在火焰上方罩一乾冷小燒杯,觀察燒杯內壁無水珠生成,然後將燒杯迅速倒轉,往燒杯中倒入澄清的石灰水,若澄清的石灰水變渾濁,則是一氧化碳.
[7] 氮氣:將燃燒的木條伸入集氣瓶中,木條熄滅,然後向集氣瓶中倒入澄清石灰水,石灰水不變渾濁。
2、離子的檢驗.
(1)酸液(H+):⑴用紫色石蕊試液或PH試紙
⑵活潑金屬(如:鎂條、鋅粒等)
⑶不溶性鹼(如:氫氧化銅等)
⑷某些金屬氧化物(如:鐵銹)
{5}碳酸鹽(如:碳酸鈉等)
(2)鹼液(OH-):⑴紫色石蕊試液或無色酚酞或PH試紙
⑵某些可溶性鹽(如:硫酸銅、氯化鐵)
(3)鹽酸和Cl-:用AgNO3溶液和稀HNO3,若產生白色沉澱,則是氯離子
(4)硫酸和SO42-:硝酸鋇溶液Ba(NO3)2和稀硝酸/先滴加稀鹽酸再滴入氯化鋇BaCl2
區別Cl-和SO42-:先用Ba(NO3)2溶液 再用AgNO3溶液
(5)CO32-:用鹽酸和石灰水
(6)銨鹽(NH4+):氫氧化鈉溶液並加熱,把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體。
(7)Cu2+:用可溶性鹼(如:氫氧化鈉、氫氧化鈣)若產生藍色沉澱則是銅離子
(8)Fe2+:用可溶性鹼(如:氫氧化鈉、氫氧化鈣)若產生紅褐色沉澱則是鐵離子
(9)Ca2+:用可溶性碳酸鹽(如:碳酸鈉)若產生白色沉澱則是鈣離子
*相關例題
[1]如何檢驗NaOH是否變質:滴加稀鹽酸,若產生氣泡則變質
[2]檢驗生石灰中是否含有石灰石:滴加稀鹽酸,若產生氣泡則含有石灰石
[3]檢驗NaOH中是否含有NaCl:先滴加足量稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,若產生白色 沉澱,則含有NaCl。
[4]檢驗三瓶試液分別是稀HNO3,稀HCl,稀H2SO4?
向三隻試管中分別滴加Ba(NO3)2 溶液,若產生白色沉澱,則是稀H2SO4;再分別滴加AgNO3溶液,若產生白色沉澱則是稀HCl,剩下的是稀HNO3
[4]澱粉:加入碘溶液,若變藍則含澱粉。
[5]葡萄糖:加入新制的氫氧化銅,若生成磚紅色的氧化亞銅沉澱,就含葡萄糖
*常見的鑒別方法
[一]如何用化學方法鑒別一氧化碳和二氧化碳
根據一氧化碳、二氧化碳兩種氣體性質的不同進行鑒別,有以下兩種方法。
方法1:取兩支潔凈的試管,里邊分別倒入少量澄清的石灰水。然後將兩個貯氣瓶中的氣體分別通入兩個試管里,其中一個試管內的石灰水變渾濁,證明該氣體是二氧化碳,另一個試管內的石灰水不變,則該氣體是一氧化碳。
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO與Ca(OH)2不反應
方法2:將兩個貯氣瓶導氣管的閥門(活塞)打開,用燃著的木條接近導氣管口。其中一個氣體能燃燒且發出藍色火焰的,則證明該氣體為一氧化碳;另一個使燃著的木條熄滅,則是二氧化碳。 2CO+O22CO2
[二]如何鑒別氫氣、一氧化碳、甲烷三種無色氣體?
分別點燃三種氣體,在三個火焰的上方各罩一個冷而乾燥的燒杯,過一會兒,會看到有兩個燒杯的內壁變得模糊並有水蒸氣凝結,則說明這兩種氣體中有一個是氫氣,另一個是甲烷。在燒杯內壁沒有水蒸氣凝結的那種氣體一定是一氧化碳。
再向另外兩個燒杯內分別注入少量的澄清的石灰水,振盪,見有石灰水變渾的,則說明那種氣體為甲烷。石灰水不變渾的,說明那種氣體為氫氣。
[三]有氧氣、氫氣、氮氣、空氣、一氧化碳、二氧化碳6種氣體,怎樣鑒別它們?
取6支試管,並分別倒入澄清的石灰水。然後將6個貯存氣體的橡膠袋上的導氣管分別插入6個試管的石灰水中,打開自由夾,觀察6個試管中石灰水的變化。其中有一支試管中的石灰水變渾濁,此種氣體必為二氧化碳。其它五支試管中無變化。關閉自由夾。
取一個水槽並放好水。再取5個集氣瓶在其內部也全裝滿水並倒立在水槽中。將剩餘的5種氣體均採用排水取氣法各收集一集氣瓶氣體,並將此5瓶氣體用玻璃片蓋好,從水槽中取出,放置在桌面上。
用燃著的木條分別放在5個集氣的瓶口,觀察現象。
其中一瓶氣體能使木條越著越旺的,則一定是氧氣。
其中一瓶對於木條燃燒沒什麼影響,而瓶中氣體也沒有燃燒現象的,則一定是空氣。
其中一瓶能使燃著木條熄滅的一定為氮氣。
有兩瓶氣體在遇燃著的木條時,瓶中的氣體被點燃了,且燃燒時的火焰均為淡藍色,此時迅速地往兩個集氣瓶中都倒入少量的澄清的石灰水,蓋上玻璃片,搖動集氣瓶,觀察石灰水的變化。其中有一瓶中的石灰水變渾濁了,則原來的氣體一定為一氧化碳,因為一氧化碳燃燒後生成二氧化碳,二氧化碳使石灰水變渾濁。而另一集氣瓶中的石灰水沒變化,則原來的氣體一定為氫氣,因為氫氣燃燒只能生成水。
[四]今有水、鹽酸、氫氧化鈉
三瓶無色液體,怎樣鑒別它們?
取三支試管,並分別倒入未知液1mL至2mL,然後各滴入石蕊試液2滴至3滴,振盪,石蕊試液不變色仍為紫色者,原液體為水。
[五]用一種試劑,如何將碳酸鉀、硝酸銀、硫酸鋅三種溶液區別開?
取三支試管,並分別倒入未知液1mL至2mL,然後各倒入1mL至2mL鹽酸,觀察現象。若一個試管中有無色氣泡放出者,原溶液為碳酸鉀溶液。
K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑
若一個試管中有白色沉澱生成者,原溶液為硝酸銀溶液。
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
如一個試管中既無氣泡放出也無白色沉澱生成,又無其它現象發生的,原溶液為硫酸鋅溶液。
[六]今有氯化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀、硫酸鉀四種白色固體粉末,怎樣鑒別它們?
取氯化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀、硫酸鉀四種白色固體粉末各一葯匙,分別放入四個燒杯中。再在各燒杯中加適量蒸餾水使其完全溶解,得四種無色溶液。
取四支試管分別倒入未知液1mL至2mL,並往四支試管中加入1mL至2mL鹽酸。其中一支試管中有無色氣泡產生,則原物質為碳酸鉀。
K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑
其它三支試管中沒有氣泡生成,也無其它現象發生。因氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀三種溶液跟鹽酸都不反應。
再取三支試管分別倒入餘下的三種未知液1mL至2mL並往三支試管中加入1mL至2mL氯化鋇溶液,其中一個有白色沉澱生成,再滴入1mL至2mL稀硝酸。如果白色沉澱不消失,則此原物質為硫酸鉀。
K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl
其它兩支試管中沒有白色沉澱生成,也無別的現象發生。因為氯化鉀、硝酸鉀兩種溶液跟氯化鋇溶液都不反應。
再取兩只試管分別倒入餘下的兩種未知液1mL至2mL,並往兩支試管中加入1mL至2mL硝酸銀溶液,其中一個有白色沉澱生成,再滴入1mL至2mL稀硝酸,如果白色沉澱不消失,則此原物質為氯化鉀。
KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3
在另一試管中沒有白色沉澱生成,也無其它現象發生。因為硝酸鉀溶液跟硝酸銀溶液不反應。
所以,餘下的一種原物質為硝酸鉀。
[七]如何鑒定一瓶無色液體為鹽酸?
鹽酸溶液中的陽離子為氫離子(H+),陰離子為氯離子(Cl-)。如果通過一定的實驗步驟和具體的實驗現象能確定溶液中既含有氫離子又含有氯離子,就能確定該無色溶液一定為鹽酸。
檢驗氫離子(H+)。把兩塊鋅粒放入一支試管中,將少量待鑒定的無色溶液倒入試管中3mL—5mL,用拇指堵住試管口,待試管中氣體對拇指的壓力較大時,移開拇指,立即用燃著的火柴點燃試管中的氣體,如果氣體安靜燃燒或發出尖銳的爆鳴聲,證明有氫氣生成,也就證明原無色溶液中含有氫離子(H+)。
或用乾燥清潔的玻璃棒蘸取待測無色溶液滴在藍色的石蕊試紙上,若藍色石蕊試紙變紅,則證明溶液中氫離子(H+)的存在。
檢驗氯離子(Cl-)。取一支試管,倒入待測溶液1mL至2mL然後加入1mL至2mL硝酸銀溶液,振盪,觀察現象。如果有白色沉澱生成,再加入1mL至2mL稀硝酸,若沉澱不消失,則證明氯離子(Cl-)的存在。
該無色溶液中既含有氫離子又含有氯離子,則此溶液為鹽酸。
[八]如何檢驗H+、Ag+、OH-、Cl-、SO42-、CO32-六種離子?
(1)H+檢驗。
方法1 將紫色石蕊試液滴入盛有少量待測液的試管中,振盪,如果石蕊試液變紅,則證明H+存在。
方法2 用乾燥清潔的玻璃棒蘸取未知液滴在藍色石蕊試紙上,如果藍色試紙變紅,則證明H+的存在。
方法3 用乾燥清潔的玻璃棒蘸取未知液滴在pH試紙上,然後把試紙顯示的顏色跟標准比色卡對照,便可知道溶液的pH,如果pH小於7,則證明H+的存在。
(2)Ag+檢驗。
將少量鹽酸或少量可溶性的鹽酸鹽溶液倒入盛有少量待測液的試管中,振盪,如果有白色沉澱生成,再加入少量的稀硝酸,如果沉澱不消失,則證明Ag+的存在。
(3)OH-的檢驗。
方法1將紫色石蕊試液滴入盛有少量待測液的試管中,振盪,如果石蕊試液變藍,則證明OH-的存在。
方法2用乾燥清潔的玻璃棒蘸取未知液滴在紅色石蕊試紙上,如果紅色石蕊試紙變藍,則證明OH-的存在。
方法3將無色的酚酞試液滴入盛有少量待測液的試管中,振盪,如果酚酞試液變紅,則證明OH-的存在。
方法4用乾燥清潔的玻璃棒蘸取未知液滴在pH試紙上,然後把試紙顯示的顏色跟標准比色卡對照,便可知道溶液的pH,如果pH大於7,則證明OH-的存在。
(4)Cl-的檢驗。
將少量的硝酸銀溶液倒入盛有少量待測液的試管中,振盪,如果有白色沉澱生成,再加入少量的稀硝酸,如果沉澱不消失,則證明Cl-的存在。
(5)SO42-的檢驗。
將少量氯化鋇溶液或硝酸鋇溶液倒入盛有少量待測液的試管中,振盪,如果有白色沉澱生成,再加入少量的稀硝酸,如果沉澱不消失,則證明SO42-的存在。
(6)CO32-的檢驗。
將少量的鹽酸或硝酸倒入盛有少量待測液的試管中,如果有無色氣體放出,將此氣體通入盛有少量澄清石灰水的試管中,如果石灰水變渾,則證明原待測液中CO32-的存在。
(二)常見物質的物理性質歸納:
1、固體物質的顏色
A 白色固體:氧化鎂 MgO 、五氧化二磷 P5O2 、氧化鈣 CaO 、
氫氧化鈣Ca(OH)2、碳酸鈉Na2CO3、碳酸鈣CaCO3、氯酸鉀KClO3、氯化鉀KCl、氫氧化鈉NaOH、無水硫酸銅CuSO4等。
B 黃色固體:硫粉S C 紅色固體:紅磷P、氧化鐵Fe2O3、銅Cu
D 藍色固體:膽礬CuSO4.5H2O
E 黑色固體:木炭C、氧化銅CuO、二氧化錳MnO2、四氧化三鐵Fe3O4、
生鐵Fe
F 綠色固體:鹼式碳酸銅Cu2(OH)2CO3 G 紫黑色固體:高錳酸鉀KMnO4
H 無色固體:冰,乾冰,金剛石 I 銀白色固體:銀,鐵,鎂,鋁,汞等金屬
2、生成沉澱的顏色
A 白色沉澱:不溶於水也不溶於稀硝酸:氯化銀AgCl、硫酸鋇BaSO4
不溶於水但溶於稀硝酸或稀鹽酸:氫氧化鎂Mg(OH)2、
碳酸鈣CaCO3、碳酸鋇BaCO3
B 紅褐色沉澱:氫氧化鐵Fe(OH)3 C 藍色沉澱:氫氧化銅 Cu(OH)2
3、溶液的顏色
A 藍色溶液Cu2+:硫酸銅CuSO4、硝酸銅Cu(NO3)2 、氯化銅CuCl2等
B 黃色溶液Fe3+:氯化鐵FeCl3、硫酸鐵Fe2(SO4)3、硝酸鐵Fe(NO3)3等
C 淺綠色溶液Fe2+:氯化亞鐵FeCl2、硫酸亞鐵FeSO4、硝酸亞鐵Fe(NO3)2等
D無色液體:水,雙氧水
E 紫紅色溶液:高錳酸鉀溶液 F 紫色溶液:石蕊溶液
4、氣體的顏色
A 紅棕色氣體:二氧化氮 B 黃綠色氣體:氯氣
C 無色氣體:氧氣,氮氣,氫氣,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氫氣體 等大多數氣體。
三、物質的分離和提純
分離:根據混合物中各成分的性質差異,採用適當的物理或化學方法將它們從混合物中—一分開,得到幾種純凈物的過程。
提純(除雜):利用物質和雜質的性質不同,選擇適當實驗方法除去該物質中的少量雜質而得到純凈物的過程。提純時只保留混合物的提純成分,除去的雜質不保留。
提純的原則:
①「不增」:除雜時不能引人新雜質,加人的過量除雜劑也應最後除去。
②「不變」:選擇的除雜劑一般只與雜質反應,不能使被提純物質的性質改變。
③「易分」:要選擇簡單易分離、現象明顯、所得物質純度高的除雜方法。
1.常用的物理方法
⑴ 過濾:用於固體不溶物與液體的分離。
⑵ 蒸發:用加熱使溶劑不斷揮發,從而使溶液濃縮或使溶質析出。
2.常用的化學方法
⑴ 溶解過濾法:Cu(Fe)、Cu(CuO)---加稀鹽酸溶解後過濾
⑵ 生成氣體法:NaCl溶液(Na2CO3)---加適量稀鹽酸
⑶ 生成沉澱法:NaCl溶液(CaCl2)---加適量碳酸鈉溶液後過濾
⑷ 酸鹼中和法:NaCl溶液(NaOH)---加適量稀鹽酸
*相關物質的除雜
1、H2[HCl] 通入氫氧化鈉溶液:HCl+NaOH=NaCl+ H2O
2、CO2[HCl]通入飽和的碳酸氫鈉溶液:HCl+NaHCO3= NaCl+H2O+CO2↑
3、CO[CO2] 通入足量的石灰水 或足量的氫氧化鈉溶液: CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
4、CO2[CO] 通過灼熱的氧化銅 CO+CuO △ Cu+CO2
5、氣體的乾燥H2、 CO2、 CO[H2O]可用濃硫酸、無水氯化鈣、氫氧化鈉固體、鹼石灰(氧化鈣和氫氧化鈉固體混合物)、無水硫酸銅等除去
如:H2(水蒸氣):通過濃硫酸/通過氫氧化鈉固體 ;CO2(水蒸氣):通過濃硫酸
6、CuO(C):在空氣中(在氧氣流中)灼燒混合物 C + O2點燃 CO2
7、Cu(Fe) :加入足量的稀硫酸 Fe + H2SO4
= FeSO4 + H2↑
8、Cu(CuO):加入足量的稀硫酸 CuO + H2SO4
==== CuSO4 + H2O
9、FeSO4(CuSO4):
加 入足量的鐵粉 Fe + CuSO4 ===
FeSO4 + Cu
10、NaCl(Na2CO3):加 入足量的鹽酸 Na2CO3+ 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑
11、NaCl(Na2SO4):加入足量的氯化鋇溶液
Na2SO4+ BaCl2 ==== BaSO4↓ + 2NaCl
12、NaCl(NaOH):加入足量的鹽酸 HCl + NaOH ====NaCl +H2O
13、NaOH(Na2CO3):加入足量的氫氧化鈣溶液
Ca(OH)2+ Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaOH
14、NaCl(CuSO4):加入足量的氫氧化鋇溶液
Ba(OH)2+ CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + BaSO4↓
15、NaNO3(NaCl):加入足量的硝酸銀溶液 NaCl + AgNO3
==== AgCl↓ +
NaNO3
16、NaCl(KNO3):蒸發溶劑
17、KNO3(NaCl):冷卻熱飽和溶液。
18、CaO[CaCO3]只能煅燒(不可加鹽酸) CaCO3高溫CaO+CO2↑
注意:檢驗CaO是否含CaCO3加鹽酸 :CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(CO32-的檢驗:先加鹽酸,然後將產生的氣體通入澄清石灰水。)
專題一 化學實驗 (三)
——物質的性質實驗
一、初中物質性質實驗比較簡單,多在集氣瓶或試管中進行,現分別敘述如下:
(1)反應器為集氣瓶進行固體與氣體的反應。例如木炭、硫、磷、鐵、蠟燭在氧氣中的燃燒。(圖1)
現象:鐵絲——火星四射
木炭——發白光
硫——明亮藍紫色火焰
註:對劇烈的放熱反應(如鐵絲在氧氣中燃燒),應在集氣瓶底部,留少量水或鋪一層細沙。
(2)反應器為試管,反應物之一是液體。
(3)反應器為試管,反應物之一是固體。
進行H2還原氧化銅的實驗(圖2)
要注意:試管口稍向下傾斜;鐵夾夾持試管中上部;導氣管插入靠近試管底部。操作時應先通入純凈H2,將試管中空氣排凈再加熱。反應完畢先熄滅酒精燈,待試管冷卻後再停止通入H2。
(4)反應器為硬質玻璃管
氣體和固體的反應,如CuO+COCu+CO2(圖3)
注意:先將管內空氣排凈再加熱;反應後應使生成物在CO氣流中冷卻。
(5)洗氣裝置(圖4)
將不純氣體通過選定的洗滌劑,其中雜質氣體被吸收(溶解或發生化學反應)從而達到凈化氣體的目的。
注意:氣流方向,「長進短出」。
(6)二氧化碳滅火
現象:燒杯中下面的蠟燭先熄滅,上面的蠟燭後熄滅。
結論:CO2氣體比空氣重,一般情況下不支持燃燒。
④ 氯氣可以用催化燃燒設備處理嗎
催化燃燒設備常用於哪些廢氣的處理,RCO催化燃燒設備裝置,是高效的廢氣處理設備,RCO催化燃燒設備凈化裝置是根據吸附(效率高)和催化燃燒(節能)兩個基本原理設計的,即吸附濃縮-催化燃燒法,該設備採用雙氣路連續工作,設備兩個吸附床可交替使用。
含有機物的廢氣經風機的作用,經過預處理精過濾箱,再經過活性炭吸附層,有機物被活性炭特有的作用力截留在其內部,潔凈氣體排出;大風量常溫處理氣體在通過活性炭的過程中,處理氣體中的VOCs被活性炭吸附凈化後從出口排出。
運行一段時間後,活性炭達到飽和狀態,吸附作用失效,此時有機物已被濃縮在活性炭內。按照PLC自動控製程序,
催化氧化設備自動升溫將熱空氣通過風機送入活性炭床使碳層升溫將有機物從活性炭中「蒸」出,脫附出來的廢氣屬於高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣。該部分氣體進入催化燃燒室,在催化劑作用下燃燒後徹底凈化,完成脫附過程。再通過熱交換器將凈化後的氣體降溫,後經風機引高空排放。
1.適用行業:石油化工、輕工、塑料、印刷、塗料等行業排放的常見污染物;
2.適用廢氣類型:烴類化合物(芳烴、烷烴、烯烴)、苯類、酮類、酚類、醇類、醚類、烷類等化合物。
催化燃燒設備被廣泛應用於電線加工、機械、電機、化工、儀器、汽車、發動機、塑料塗料、電器、石油、化工、印染等行業有機廢氣的處理。例如,塗料工業中的苯、乙醇和乙酸乙酯,製鞋工業中的三苯基(苯、甲苯、二甲苯)和丙酮,印刷工業中的異丙醇、乙酸乙酯和甲苯,電子工業中的二氯甲烷和三氯乙烷被吸附和回收。並且還可以處理烴化合物(芳香烴、烷烴、烯烴)、含氧有機化合物(醇、酮、有機酸等)。)、含氮、含硫、含鹵素、含磷的有機化合物等。
由於某些物質,如氯離子,對脫附所用催化劑具有毒害作用,會造成催化劑「中毒」而失去催化作用,因此活性炭吸附+催化燃燒工藝不適用於處理含氯離子等對催化劑有毒害作用成分的氣體。
活性炭催化燃燒設備工藝特點為:
⑴有機廢氣具有起燃溫度低的特點,因此不需要大量的能耗。而且當催化燃燒達到一定的起燃溫度後,依靠自身熱量便可以滿足要求,不再需要外界提供熱源;
⑵應用的范圍比較廣泛,對多種成分的廢氣都具有良好的處理效果;
⑶處理效率與其他工藝相比較高,凈化效率可以達到95%甚至以上,而且產物為二氧化碳和水,沒有二次污染物產生;且由於燃燒溫度低,能大量減少NO X 的生成,因此也大大減少了二次污染;
⑷活性炭可重復使用,延長換炭周期,即減少危險廢物的產生量,對改善大氣環境具有重要意義;
⑸自動化程度高,操作簡單方便,運行安全穩定,有效減少了污染物對環境的影響。
這是目前一種常見的有機廢氣治理技術,它主要是利用有機物質在不同溫度下飽和度不同,通過降低或提高系統壓力,把處於蒸汽環境中的有機物通過冷凝方式提取出來,冷凝提取後,有機廢氣可得到較高凈化,廢氣中的VOC有機物被回收利用,而將有害物質處理掉。這種處理方式雖然簡單易操作,但是面對冶煉行業或者其它炮竹等高危物體排放出的廢氣,所含的VOC並不是很高,一般的冷凝技術難以將之分離出。必須投入更大的成本和其它先進的冷凝物質幫助其回收。因此,這種處理技術具有一定的局限性,不適合濃度低、大面積的VOC廢氣處理。
預處理設備:由於蜂窩活性炭吸附需要溫度,濕度,潔凈度的特定條件,因此需要針對不同特性的有機廢氣進入活性炭吸附前進行處理。含有粉塵顆粒物比較多的有機廢氣需要進行除塵過濾。溫度大於45℃的廢氣需要進行降溫,廢氣中含有大量水霧顆粒的需要進行汽水分離與過濾。
活性炭吸附床:利用活性炭多孔性的物理特性能吸附有機廢氣,吸附床的設計遵循二相吸附曲線的規律,合配置活性炭的數量,計算活性炭吸附的截面風速和滯留時間,才能達到所設計要求的吸附效率,滿足達標排放。箱體在設備運行過程中為負壓狀態,要求不漏氣。箱體在脫附過程中脫附溫度在70-100℃之間,考慮節能和安全因素一般保溫50mm。保證箱體外壁溫度不高於常溫15℃。