① 实验室电解铝的原理及实验装置
实验室电解铝的原理及实验装置
电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电内后,离子作定向运动（图容1）。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。在水电解过程中，OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出；H在阴极得到电子，被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。电解时，在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池，其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。此理论电解电压可由能斯特方程计算式中E0为标准电极电位（R为气体常数，等于8.314J/(K·mol)；T为温度(K)；n为电极反应中得失电子数；F为法拉第常数，等于96500C/mol；α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。
② 求实验室制取一氧化氮的方法及收集，要装置。
原理:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
收集:只能用排水法,因为一氧化氮会和氧气反应,2NO+O2==2NO2,而二氧化氮可以和水反应得到专一氧化氮,3NO2+H2O==2HNO3+NO
装置:制取装置和属制氢气一样,收集用排水法
这里有一题是制取一氧化氮的
http://resource.ahe.cn/statics/tbfd/gzpdx/gkzt/CHEMISTRY/CHEMISTRY09/d7.htm
浓度要求不是很严格,因为即使是浓硝酸,得到的二氧化氮也会和水反应得到一氧化氮
实验室就用这个方法,没有别的了
③ 化学是一门以实验为基础的科学，结合如图1的实验装置图回答问题：（1）写出指定仪器的名称：①______
（1）指定仪器分别是酒精灯和长颈漏斗；
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为：2H2O2
| MnO2 | .
④ 乙烯分子式怎样写
在碳氢化合物中，除了碳原子之间都以碳碳单键相互结合的饱和链烃之外，还有许多烃，它们的分子里含有碳碳双键或碳碳三键，碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃的氢原子数，这样的烃叫做不饱和烃。
一、乙烯的分子结构
乙烯就是一种不饱和烃，它的分子里含有碳碳双键，乙烯的分子式是C2H4，结构式是，它的结构简式是CH2＝CH2。图1所示的是乙烯分子的模型。
乙烯分子的球棍模型
乙烯分子的比例模型
图1 乙烯分子的模型
回页首
二、乙烯的实验室制法
在实验室中，则通常是通过加热酒精和浓硫酸的混合物，使酒精分解而制得乙烯。在这个反应中，浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。这个反应的化学方程式是：
CH3-CH2-OH
CH2＝CH2↑＋H2O
【实验1】 如图2所示，在烧瓶中注入约20mL酒精与浓硫酸（体积比约为1﹕3）的混合液，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热沸腾时剧烈跳动（暴沸）。加热混合液，使液体温度迅速上升到170℃，这时就有乙烯生成。用排水集气法收集生成的乙烯。
图2 乙烯的实验室制法
回页首
三、乙烯的性质
在通常状况下，乙烯是一种无色、稍有气味的气体。乙烯难溶于水，在标准状况时的密度为1．25g/L，比空气的宽度略小。
乙烯的分子里含有碳碳双键，与只含碳碳单键的烷烃相比，双键的存在会对乙烯的化学性质产生什么影响呢？
1．氧化反应
【实验2】 点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。
可以看到乙烯在空气中燃烧，火焰明亮并伴有黑烟。跟烷烃一样，乙烯在空气中燃烧也生成二氧化碳和水。
CH2＝CH2＋3O22CO2＋2H2O
乙烯含碳的质量分数比较高，燃烧时由于碳没有得到充分燃烧，所以有黑烟产生。
【实验3】 把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管中，观察试管里溶液颜色的变化。
图3 乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
可以看到，通入乙烯后，KMnO4酸性溶液的紫色很快褪去，如图3所示。这说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化，它的化学性质比烷烃活泼。利用这个反应可以区别甲烷和乙烯。
回页首
2．加成反应
【实验3】 把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察试管里溶液颜色的变化。
图4 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
可以看到，乙烯通入溴的四氯化碳溶液后，溴的红棕色很快褪去，如图4所示。说明乙烯与溴发生了反应。
在这个反应中，乙烯双键中的一个键断裂，2个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成无色的1，2-二溴乙烷液体。
＋Br－Br
这种有机物分子中双键（或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成的化合物的反应，叫做加成反应。
乙烯不仅可以与溴发生加成反应，还可以与水、氢气、卤化氢、氯气等在一定的条件下发生加成反应。例如：
CH2＝CH2＋H2OCH3－CH2OH
工业上可以利用乙烯与水的加成反应，即乙烯水化法制取乙醇。
回页首
3．聚合反应
在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下，乙烯的碳碳双键中的一个键可以断裂，分子间通过碳原子的相互结合能形成很长的碳链，生成聚乙烯。
CH2＝CH2＋CH2＝CH2＋CH2＝CH2＋……－CH2-CH2－CH2－CH2－CH2－CH2-……
这个反应可以表示成：
nCH2＝CH2
聚乙烯的分子很大，相对分子质量可达几万到几十万，这种相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物，简称高分子或高聚物。由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。在聚合反应中，由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物的分子，这样的聚合反应同时也是加成反应，所以这种聚合反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应。乙烯聚合成聚乙烯的反应就属于加聚反应。
聚乙烯是一种重要的塑料，由于它性质坚韧，低温时仍能保持柔软性，化学性质稳定，在工农业生产和日常生活中有广泛应用。
回页首
四、乙烯的用途
乙烯是石油化学工业最重要的基础原料，它主要用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等。从20世纪60年代以来，世界上乙烯工业得到迅速的发展。乙烯工业的发展，带动了其他以石油为原料的石油化工的发展。因此一个国家乙烯工业的发展水平，已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志。
我国的乙烯工业从无到有，近十几年来发展较快，已新建和改造成一批以年产30万吨、40万吨45万吨乙烯为主的乙烯生产装置，从1985年至1995年，10年间我国的乙烯年生产能力从7.2×105t上升为30×105t，增加了3.2倍，一些规模更大、技术先进的乙烯生产装置正在建设中。
乙烯除了是石化工业的重要原料之外，还是一种植物生长调节剂，用它可以催熟果实。在长途运输中，为了避免果实发生腐烂，常常运输尚未完全成熟的果实，运到目的地后，再向存放果实的库房空气里混入少量乙烯，这样就可以把果实催熟。
回页首
五、烯烃
分子中含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃。由于烯烃分子中双键的存在，使得烯烃分子中含有的氢原子数，比相同碳原子数的烷烃分子中所含氢原子数少2个，而且相邻两种烯烃在组成上，也是相差一个CH2原子团。所以烯烃的通式是CnH2n。
乙烯是最简单的烯烃，下表列出了几种烯烃的物理性质。
名称
结构简式
常温时状态
熔点℃
沸点℃
相对密度
乙烯
CH2＝CH2
气
－169.2
－103.7
0.566
丙烯
CH3CH＝CH2
气
－185.2
－47.4
0.5193
1-丁烯
CH3CH2CH＝CH2
气
－185.3
－6.3
0.5951
1-戊烯
CH3(CH2)2CH＝CH2
液
－138
30
0.6405
1-己烯
CH3(CH2)3CH＝CH2
液
－139.8
63.4
0.6731
1-庚烯
CH3(CH2)4CH＝CH2
液
－119
93.6
0.6970
从表中可以看出：烯烃的物理性质一般也随碳原子数目的增加而发生递变，明显地呈现出由量变引起质变的变化规律。
由于烯烃的分子中均含有碳碳双键，所以烯烃的化学性质跟乙烯相类似，如容易发生加成反应、氧化反应等，使溴的四氯化碳溶液及高锰酸钾溶液褪色。烯烃也可以使溴水褪色，因此常用溴水代替溴的四氯化碳溶液来检验烯烃。
⑤ 实验室制取溴苯
完整资料请见http://resource.ahe.cn/statics/tbfd/gzpdx/gkzt/CHEMISTRY/CHEMISTRY07/d6.htm
实验室制取溴苯的方法是：把苯和液溴放入烧瓶中，再加入少量铁粉，经振荡后按下列装置组合，不久，反应物在蒸瓶中沸腾起来，圆底烧瓶里有溴苯生成。
根据所学化学知识回答以下各问：
（1）苯与溴反应生成溴苯的化学方程式为： ，证明这个反应是取代反应的方法是 。
（2）这个化学反应必须加入还原铁粉并经振荡后才能发生，其原因是 。
（3）a管的作用是 ，b管的作用是 。
（4）纯净溴苯应为无色油状液体，实验室制得的溴苯为褐色的原因是 ，除去其中杂质应加入的试剂是 ，发生反应的化学方程式是 ，进行分离的操作是 。
解析：溴苯制取是教材中苯的化学性质规定的演示实验，在这个实验里，涉及了有机化学反应和无机化学反应，虽然是有机物溴苯的制取，但用到的无机反应知识比有机反应知识还要多，这是个有机、无机综合的典型实验试题。下面，对本题提出的四个设问简析如下：
（1）苯与液溴在铁粉存在下可发生溴代反应，生成溴苯和溴化氢：
在这一反应中，溴的原子取代了苯环上的氢原子，生成溴苯，另有溴化氢生成，这是一个取代反应。为证明这个反应是取代反应，必须通过实验证明溴化氢的生成。具体的实验方法是：取实验完毕后锥形瓶溶液于3支试管中，第一支试管中加入Mg粉，可见有气体生成，而且该气体可以燃烧，其化学方程式是：
在第二支试管中加入溶液，立即产生大量气体，而且该气体可使澄清石灰水变浑浊，这一过程的化学方程式是：
在第三支试管中加入溶液，可见有淡黄色沉淀生成，而且该淡黄色沉淀不溶于硝酸，这一过程的化学方程式是：
上述三个实验说明锥形瓶中的溶液是氢溴酸，是溶于水生成，由此可证明苯的溴代反应是取代反应。
（2）将苯与液溴混合只是相溶，而不能发生化学反应。当加入铁粉后，经振荡，与间可反应生成，这一反应的化学方程式是：
是苯发生溴代反应的催化剂，只有在催化下，苯跟溴才能发生取代反应，生成溴苯和溴化氢。如果不加铁粉，就没有的生成，即使加热，也不会发生取代反应。
（3）制备溴苯的两种原料苯和液溴都是易挥发性的液体，苯的沸点80.1℃，液溴的沸点58.8℃，在反应条件下极易气化，而生成物溴苯的沸点则高达156℃，另一生成物在常温下是气态。在这套实验装置中，a管除起导气作用外，还可使苯的蒸气、溴的蒸气重新冷凝为液体，回到烧瓶中继续参加反应，以提高原料的利用率和产品的收率，b管则作为导气管将气导入盛有蒸馏水的液面上，进行尾气吸收，以保护环境免受污染。
（4）纯净溴苯是一种无色油状液体，在本实验中，由于在溴苯中溶有溴单质而显褐色，欲除去其中的溴单质，需加入冷氢氧化钠溶液进行洗涤，单质溴与氢氧化钠可发生歧化反应，生成溴化钠。次溴酸钠和水
溴化钠、次溴酸钠均为离子化合物，是可溶性盐，易溶于水中，难溶于有机溶剂，所以，伴随这一反应的发生，溶有溴单质的褐色溴苯变为无色透明液体，可用分液漏斗分离出下层的溴苯，再经水洗除去，分液后再蒸馏便可得到纯净溴苯。
评述：在溴苯制取和提纯实验里，使用的溴单质是强氧化剂，在常温可以跟铁反应生成，才能引发苯的溴代反应，本题从一开始就体现了有机、无机的综合。此外，在尾气的吸收与检验，溴苯的精制除杂等多方面，同样体现了有机、无机的综合。关于a管用作回流冷凝的作用，意在告诉我们，当原料是易挥发性的，而生成物是难挥发的有机化学反应，应当按装回流冷凝装置，以提高原料的利用率，当然，用空气回流冷凝装置，难以回收苯、液溴这样低沸点的物质，从这点来看，空气回流冷凝又是示意性的，在实际实验操作时，应该用直立使用的水冷冷凝器，作为本实验的回流冷凝装置。用水冷冷凝器作回流装置时，应从下方入水，上方出水，以保证水充满全部冷凝装置，而不应当把“逆流操作”作为通入冷却的指导原则。
⑥ 一道高一化学题：实验室制取氯气(S.T.P)下制得6.724升氯气。
MnO2 + 4HCl===MnCl2 +2H2O +Cl2
4 22.4
X 6.724
X=1.2mol
在这个反应中，4molHCl只有2molHCl失电子被还原，还有2molHCl没有参加氧化还原反应，所以
1.消耗氯化氢的物质的量为1.2mol
2.被氧化的HCl的物质的量为0.6mol
⑦ 氯气和氯乙烯都是非常重要的化工产品，年产量均在107t左右，氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种
（1）实验室用盐酸制备氯气，氯气中混有氯化氢，得到纯净的氯气，应用饱和氯化钠溶液除去HCl，再用浓硫酸干燥，最后用氢氧化钠溶液进行尾气吸收，
故答案为：饱和食盐水；烧碱溶液；
（2）反应的方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，n（Cl2）= =0.1mol，则需要n（HCl）=0.2mol， 发生反应的盐酸的体积为 =0.1L=100mL， 故答案为：100； （3）氯气可与氢氧化钠溶液反应，如含有空气，则与氢氧化钠反应后试管内有残留气体； 工业在高温下生产电石，用电石生产乙炔，耗能大，由于乙炔与HCl的反应在氯化汞的作用下进行，污染环境， 故答案为：将集气瓶倒置于有足量烧碱溶液的水槽里，若气体不能充满集气瓶，液面上有无色气体，则有空气，若充满，则无空气；反应温度高，能耗大；使用的催化剂毒性大； （4）以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯，可由乙烯和氯气发生加成反应生成1，2-二氯乙烷，1，2-二氯乙烷发生消去反应生成氯乙烯，生成的氯化氢电解生成氢气和氯气，氢气和乙烯发生加成反应生成乙烷，乙烷和氯气发生取代反应生成1，2-二氯乙烷，涉及反应有CH 2=CH 2+Cl 2→CH 2ClCH 2Cl CH 2ClCH 2Cl | △ |
⑧ CAR-T细胞制备的实验室要求
2017年中国FDA对细胞治疗按照药品管理，生产质量管理按照GMP无菌血液制品。药厂的制造车间采用洁净技术可以去除空气中的细菌和病毒，但对物体表面的细菌是不可以去除的，所以日常表面消毒和定期的大消毒是必须的。GMP中也有规定：无菌血液制品在生产中要求：1、关键制备环境B级环境下的A级，对环境的要求很高，2、GMP中：第四章 厂房与设施第四十一条应当对厂房进行适当维护，并确保维修活动不影响药品的质量。应当按照详细的书面操作规程对厂房进行清洁或必要的消毒。3、第八章 文件管理 一百八十三条下述活动也应当有相应的操作规程，其过程和结果应当有记录： （一）确认和验证； （二）设备的装配和校准； （三）厂房和设备的维护、清洁和消毒；（四）培训、更衣及卫生等与人员相关的事宜； （五）环境监测； （六）虫害控制； （七）变更控制； （八）偏差处理； （九）投诉； （十）药品召回； （十一）退货。
⑨ （本题共12分）氯气和氯乙烯都是重要的化工产品，年产量均在10 7 t左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业
| (1)饱和氯化钠溶液、氢氧化钠溶液 (2)100
(3)用试管收集氯气，收集满后讲试管倒立在氢氧化钠溶液中，观察试管内有无残留气体。
(4)高能耗会污染环境
(5)CH 2 =CH 2 ＋Cl 2 →ClCH 2 CH 2 Cl ClCH 2 CH 2 Cl→CH 2 =CHCl＋HCl HC≡CH＋HCl→CH 2 =CHCl
与乙烯的实验室制取装置t相关的资料
| |
|
|