⑴ 如何制取硝基甲烷
摘要 对亚硝酸盐置换法生产硝基甲烷反应原理进行探讨;结合国内生产装置存在的问题,对生产中尾气治理、副产回收及原料综合利用提出了建议。
关键词 亚硝酸盐 硝基甲烷 置换法 尾气治理
硝基甲烷是重要的有机化工原料,国内外市场前景较好。根据生产发展的需要及国内该产品生产的实际情况,完善生产过程,对尾气及排液进行治理,搞好综合利用,降低原材料消耗是十分必要的。
1 生产方法简介
硝基甲烷或硝基烷烃的制取方法,从19世纪中期研制开发,到20世纪欧、美的工业化至今已经历了一个多世纪的发展与完善。其工业化生产方法,到目前为止大体有3种:气相硝化法、液相硝化法和亚硝酸盐置换法。
气相硝化法用于C4以下低碳烷烃硝化制取硝基甲烷或硝基烷烃,其原料为天然气、硝酸和蒸汽。该发式在高温下进行的,转化率较高,但副反应较多,选择性较低,很难获得较高纯度的硝基甲烷产品,故限制了实际应用。
液相硝化法用于C4以上的烷烃和稀烃硝化(略)。
亚硝酸盐置换法工艺简单,反应温度低,设备腐蚀小,原料来源广,产品纯度高。
硝基甲烷在国内仅有半工业化规模的生产装置,生产方法以亚硝酸盐置换法为主,气相硝化法为辅。
本文针对目前国内亚硝酸盐置换法的生产现状及存在的问题进行探讨,提出建议。
2 生产现状及存在的问题
2.1 生产现状
(1) 目前国内应用较广的亚硝酸盐置换法,具体地说是硫酸二甲酯和亚硝
酸钠置换法,或称硫酸二甲酯硝化法。其化学反应式的习惯表示法为:
生产过程中将亚硝酸钠和硫酸二甲酯加入反应器,反应产物经蒸馏、冷凝、分层和精馏制得产品。
生产过程为间歇式,硝基甲烷收率仅为50%~55%。为了提高转化率,通常在生产中将价格较低的亚硝酸钠适当过量,反应控制在偏碱性。有的厂家还加促进剂。
2.2 存在的问题
习惯认为生产过程中无副反应,但无论采取什么措施,都难以提高其产品收
率(只有50%~55%)。尾气生成物不够明确,故多半直接放空,即使治理,针对
性也不够明确(多以NOx进行治理)。生产废渣液为深棕色,含有大量的Na2SO4和少许亚硝酸钠,多半未回收。
在国内的半工业化规模生产装置中均存在着原料利用率低,生产成本高,环
境治理差等问题。
3 反应原理探讨 .
3.1 反应原理的提出
经研究我们认为前述2.1节反应式的习惯表示法是不当的,反应原理应为:
产物中有同分异构体——亚硝酸甲酯(沸点-17.3℃)进入尾气需处理。
3.2 提出的依据
(1) 据文献〔1〕介绍:亚硝酸根与CH3I反应得到亚硝酸甲酯与硝基甲烷两种产物,因为反应中心的原子氧和氮是同一周期的,亲核性相差不大,故主反应和副反应的产物相差不多。
O
对于氰基负离子与CH3I反应得到的主要产物为腈化物,因为负碳离子的碱性比负氮离子强,所以负碳离子的亲核性比负氮离子强,取代反应在碳上发生。
式中,I-离子为离去基。
由此可见,硫酸二甲酯与亚硝酸钠的亚硝酸根负离子的亲核取代反应可以进行,其反应机理应表示为:
SO2
并且两个反应是平行反应。
反应以水为溶剂,水为质子极性溶剂,有降低亲核试剂ONO-负离子的亲核能力的作用。从而降低反应速度。
(2) 根据烷烃气相硝化法制取硝基甲烷和硝基烷烃资料〔2〕介绍,其总反应式:
平行竞争反应:
由此也说明硝基烷烃生产中存在着平行竞争反应,产品硝基甲烷收率
不高。
(3) 国内硫酸二甲酯——亚硝酸钠置换法生产硝基甲烷的产品收率均在50%~55% ,并且到目前为止,无论采取什么措施,也未能得到较高的产品收率。事实证明,生产中存在着平行竞争副反应,有同分异构体生成。
(4) 生产及试验证明,生产残液中可得到Na2SO4,理论上生产1吨纯度为98%的硝基甲烷,应得到Na2SO4为14.865Kmol(按实际配料比计算),残液过滤试验常温下得Na2SO4(100%)为11.814Kmol,其余部分存在于滤液残液中(生产中滤液循环利用,回收量在二值之间)。残液分析未见甲烷基化合物等。这也进一步证实了原料硫酸二甲酯几乎全部转化,且副产物进入了尾气。
(5) 根据对多个置换法生产厂家的考察,生产装置尾气排放均为无色。由此可知,尾气不含NOx,而是另类物质——副反应产物。而且尾气水洗治理厂家发生过水洗后尾气伤人事故。实践证明水洗效果不好,可以说尾气水溶性较差。这些情况都证实3.1节反应式中的副产物的性质。
4 建议
4.1 尾气及碱洗液
4.1.1 尾气
根据3.1节反应原理可知,生产中的尾气含有副产物硝基甲烷的同分异构体——亚硝酸甲酯。
(1) 物理性质
亚硝酸甲酯的分子式为CH3ONO;分子量为61.04;密度为ρ液=991kg/m3;
沸点为-17.3℃;常温下为无色、有毒、有刺激性气体,在水中不溶解。
(2) 化学性质
二甲基碳酸酯
4.1.2 碱洗液
尾气中的亚硝酸甲酯经碱洗后生成二甲基碳酸酯,其物化性质如下:
结构式 C = O
分子量为90.08;相对密度为1073kg/m3;闪点:开杯21.7℃;闭杯16.7℃;沸点:90.2℃(101.31kPa)。通常为中性无色液体,气味温和,无毒、易燃烧,对皮肤、眼睛、粘膜有刺激性。在水中水解速度很慢。
4.2 建议
4.2.1 尾气治理
依据反应原理和尾气的组成及其物化性质,我们认为置换法硝基甲烷生产中的尾气治理采用碱液洗涤处理装置是稳妥可靠的。目前有的厂家已采用,只是副产物没有回收,排放后又造成二次污染。
4.2.2 副产物和原料综合回收
置换法硝基甲烷尾气碱洗处理后,处理液为二甲基碳酸酯和亚硝酸钠的混合溶液,可进行回收。
亚硝酸钠存在于分离液中,可作为原料回收利用,以反应配料比计算,每次回收率按95%计,可回收亚硝酸钠约900kg(98%)/t硝基甲烷(98%)。可降低该原料消耗的40%以上。
二甲基碳酸酯是有机化工的基础原料,可以直接分离回收该产品,或进一步转化为硫酸二甲酯用作生产的原料,可降低该原料消耗的45%以上。
3.2(4)节中谈及生产残液及副产物的回收情况,此处无需赘述。
5 结语
目前国内硝基甲烷的主要制作方法——硫酸二甲酯—亚硝酸钠置换法,产品质量较好,但生产存在问题较多,特别是环保及原材料利用率问题,已远不适应客观需要。文中所及内容有的已有实践,其它仅为个人见解,供行业同仁参考,以抛砖引玉。
⑵ 高中化学实验室事故的预防和处理越全面越好,包括防倒吸装置的图和原理
1、.药剂取用
(1)使用仪器:
固(块状)镊子(粉状)角匙, 液 量筒,滴管,滴定管
取用方法:固 一横二放三慢竖 ,液 倾倒 口对口标签对手心,滴加 滴管洁净,吸液不太多,竖直悬滴
(2)定量取用仪器:用 天平量筒,不定量用最少量为 液1-2ml 固铺满试管底
(3)取完后 盖上盖子,放回原处 用剩药品 不可放回原处(白磷、金属钠钾除外)
(4)特殊试剂取用
白磷:用镊子夹住白磷,用在小刀水下切割
金属钠钾:用镊子取出后,用滤纸吸去煤油,放在玻璃片上用小刀切割黄豆或绿豆大小
取用试剂不能 用手接触药品 不能 直闻气味 不能 尝味道
2、仪器洗涤
基本方法:先注入少量水,振荡倒掉,冲洗外壁,若仍有污迹,刷洗或用洗涤液处理。最后用蒸馏水冲洗。
洗净的标准:内壁均匀附着一层水膜,不聚成水滴,不凝成股
仪器洗涤的方法:根据仪器沾有污痕的性质,选择适当的试剂溶解而除去。常用的有:酸洗、碱洗、氧化剂洗、溶剂洗等。
特殊污迹的洗涤举例:
(1)内有油脂的试管 NaOH溶液 或洗衣粉或汽油
(2)附有银镜的试管 HNO3溶液
(3)还原CuO后的试管 硝酸
(4)粘有硫磺、白磷、碘的试管 CS2
(5)久置KMnO4溶液的试剂瓶 浓盐酸
(6)熔化硫的试管 NaOH溶液或CS2
(7)久置石灰水的试剂瓶 盐酸
(8)熔化苯酚的试管 酒精或NaOH溶液
(9)盛放乙酸乙酯的试管 NaOH溶液 酒精
(10)做过Cl—,Br—检验的试管 氨水
3、试纸的使用
常用试纸及用途:
红色石蕊试纸 测试碱性试剂或气体
蓝色石蕊试纸 测试酸性试剂或气体
KI淀粉试纸 测试氧化性气体
PH试纸 测试溶液酸碱性
使用方法:检验溶液 取试纸放在表面皿上,玻棒蘸取液体,沾在试纸中心,观察颜色的变化,判断溶液的性质。
检验气体 用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,先用水湿润,再放在气体中,观察试纸的颜色变化情况来判断气体的性质。
试纸的种类很多。常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、PH试纸、淀粉碘化钾试纸和品红试纸等。
注意:使用PH试纸不能用蒸馏水润湿。
4、溶液的配制
(l)配制溶质质量分数一定的溶液
计算:
称量:
溶解:
(2)配制一定物质的量浓度的溶液
计算:
称量
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。
洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2-3次,将洗涤液注入容量瓶。振荡,使溶液混合均匀。
定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3m处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰
好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
5.过滤 过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。
(1)仪器 漏斗 烧杯 铁架台 玻棒 (滤纸)
(2)过滤时应注意:
a、一贴二低三靠
①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。
b、若要得到纯净的沉淀或需称量沉淀的质量,则需对沉淀进行洗涤:洗涤的原因是洗去沉淀表面的可溶性物质;洗涤的方法是:用蒸馏水浸洗滤纸上的固体,待流完后,重复若干次,直至洗净。
c、沉淀是否洗净的检查:(检验溶液中含量较多且易检验的离子,以含较多的SO42-为例)取新得到的洗出液少许,滴入用盐酸酸化的BaCl2 溶液 ,若没有白色浑浊出现,则说明沉淀已洗净,若有白色浑浊出现,则说明沉淀没有洗净。
d、反应时是否沉淀完全的检查:取沉淀上层清液,加入沉淀剂,若不再有沉淀产生,说明沉淀完全。
6.蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,
7.蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
8.分液和萃取 分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。
(1)仪器
分液漏斗
烧杯
(2)萃取操作
在分液漏斗中加溶液和萃取剂,右手堵住漏斗上口塞,左手握活塞,倒转用力振荡,放气,正立放铁圈上静置
萃取剂选择:1与原溶剂互不相溶、互不反应2溶质在其中溶解度比原溶剂大得多
(3)分液操作 让分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,打开分液漏斗上口玻璃塞,打开活塞,让下层液体从下面流出到分界面,再关闭活塞,上层液体由上口倒入另一烧杯
在萃取过程中要注意:
①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从漏斗口放出,上层液体从上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
9.升华 升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,
10.渗析 利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等),使胶体跟混在其中的分子、离子分离的方法。常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。渗析的原理是扩散,要不断更换烧杯中的蒸馏水或改为流水,以提高渗析的效果。
仪器 半透膜袋(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等)、烧杯、玻璃棒
盐析 掌握蛋白质的盐析和皂化反应中高级脂肪酸钠盐的盐析
11各种装置的气密性检查方法归纳
一、基本方法:
①受热法:将装置只留下1个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采用微热(手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等),使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后,导管是否出现水柱。
②压水法:如启普发生器气密性检查
③吹气法
二、基本步骤:
①形成封闭出口
②采用加热法、水压法、吹气法等进行检查
③观察气泡、水柱等现象得出结论。
注:若连接的仪器很多,应分段检查。
方法2:向导管口吹气,漏斗颈端是否有水柱上升 用橡皮管夹夹紧橡皮管,静置片刻,观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落若吹气时有水柱上升,夹紧橡皮管后水柱不下落,说明气密性良好。
化学实验复习系列三:物质的提纯分离、除杂和鉴别
知识再现:
对混合物分离、提纯的基本要求:原理正确,操作简便,少用试剂(主要成分)量不减少(或减少很少), 保护环境。
Ⅰ.混合物分离、提纯常用的方法:
酸、碱处理法:此法是利用混合物中各种组分酸碱性不同,用酸或碱处理,从而分离提纯物质,
正盐和与酸式盐相互转化法
沉淀法:
氧化还原法:此法是利用混合物中某种组分能被氧化(被还原)的性质来分离提纯物质,
电解法:此法是利用电解原理来分离提纯物质,如电解冶炼铝;
吸附法:混合物中的某种组分易被某种吸附剂吸附,如用木炭使蔗糖溶液脱去有机色素
Ⅱ.常见物质除杂方法序号 原物 所含杂质 除杂质试剂 主要操作方法
1 N2 O2 灼热的铜丝网 用固体转化气体
2 CO2 H2S CuSO4溶液 洗气
3 CO CO2 NaOH溶液 洗气
4 CO2 CO 灼热CuO 用固体转化气体
5 CO2 HCI 饱和的NaHCO3 洗气
6 H2S HCI 饱和的NaHS 洗气
7 SO2 HCI 饱和的NaHSO3 洗气
8 CI2 HCI 饱和的食盐水 洗气
9 CO2 SO2 饱和的NaHCO3 洗气
10 炭粉 MnO2 浓盐酸(需加热) 过滤
11 MnO2 C -------- 加热灼烧
12 炭粉 CuO 稀酸(如稀盐酸) 过滤
序号 原物 所含杂质 除杂质试剂 主要操作方法
13 AI2O3 Fe2O3 NaOH(过量),CO2 过滤
14 Fe2O3 AI2O3 NaOH溶液 过滤
15 AI2O3 SiO2 盐酸`氨水 过滤
16 SiO2 ZnO HCI溶液 过滤,
17 BaSO4 BaCO3 HCI或稀H2SO4 过滤
18 NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸转化法
19 NaCI溶液 NaHCO3 HCI 加酸转化法
20 FeCI3溶液 FeCI2 CI2 加氧化剂转化法
21 FeCI3溶液 CuCI2 Fe 、CI2 过滤
22 FeCI2溶液 FeCI3 Fe 加还原剂转化法
23 CuO Fe (磁铁) 吸附
24 Fe(OH)3胶体 FeCI3 蒸馏水 渗析
25 CuS FeS 稀盐酸 过滤
26 I2晶体 NaCI -------- 加热升华
27 NaCI晶体 NH4CL -------- 加热分解
28 KNO3晶体 NaCI 蒸馏水 重结晶.
29 乙烯 SO2、H20 碱石灰 加固体转化法
30 乙烷 C2H4 溴的四氯化碳溶液 洗气
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 饱和Na2CO3 蒸馏
34 乙醇 水(少量) 新制CaO 蒸馏
35 苯酚 苯 NaOH溶液、CO2 分液
Ⅲ.物质的鉴别专题总结
1.物理方法
观察法:主要是通过观察被鉴别物质的状态、颜色等进行,如鉴别相同浓度氯化铁和氯化亚铁溶液溶液;
嗅试法:主要通过判断有挥发性气体物质的不同气味来进行,如鉴别氨气和氢气;
水溶法:主要通过观察鉴别物质在水中的溶解情况来进行,如鉴别碳酸钠和碳酸钙;
加热法:主要适用于易升华的物质鉴别,如单质碘、萘的鉴别;(此方法在化学方法中也用到)
热效应法:常用于某些物质溶于水后溶液温度有明显变化的物质,如铵盐、浓硫酸、烧碱的鉴别;
焰色法:常用于某些金属或金属离子的鉴别,如钾盐、钠盐的鉴别。
2.化学方法
加热法:如碳酸氢盐、硝酸盐、铵盐等盐类及难溶性碱等受热易分解、结晶水合物的受热失水等等;
水溶性(或加水)法:如无水硫酸铜遇水呈蓝色,或其水溶液呈蓝色,电石遇水有气体放出等等;
指示剂测试法:常用石蕊、酚酞及pH试纸等来检验待鉴别溶液或液体的酸、碱性,如等物质的量浓度的醋酸铵、氯化铝、小苏打、苏打(用pH试纸);
点燃法:主要用于检验待鉴别气体物质的助燃性或可燃性的有无,以及可燃物的燃烧现象、燃烧产物的特点等等,如乙炔燃烧产生大量黑烟,氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色;
指示剂法:主要是利用待鉴别物质性质的差异性,选择适合的试剂进行,如鉴别硫酸铵、硫酸钠、氯化铵、氯化钠四种溶液,可选用氢氧化钡溶液;鉴别甲酸、甲醛、葡萄糖、甘油四种溶液,可选用新制氢氧化铜悬浊液,然后分别与其共热;
分组法:当被鉴别的物质较多时,常选择适合的试剂将被鉴别物质分成若干小组,然后再对各小组进行鉴别,如鉴别纯碱、烧碱、水、氯化钡、硫酸、盐酸六种无色溶液(液体)时,可选用石蕊试液将上述六种溶液分成三个组(酸性、碱性、中性),然后再对各组进行鉴别。
3.其他方法
只用一种试剂法:如只有蒸馏水和试管,鉴别以下几种白色固体粉末,氢氧化钡、无水硫酸铜、硫酸钠、氯化铝、氯化钠时,先检验出硫酸铜,然后再依次鉴别出氢氧化钡、硫酸钠、氯化铝、氯化钠;
不同试剂两两混合法:如不用任何试剂鉴别下列四种无色溶液,纯碱、烧碱、硫酸铝、氯化钡,分别取少量,任取一种与其余三种溶液混合,记录实验现象;
两种溶液自我鉴别法:如两瓶失去标签,外观无任何区别的无色溶液,只知一瓶是盐酸,一瓶是碳酸盐,不用其他试剂进行鉴别。
化学实验复习:气体的制备
接口的连接
一般应遵循装置的排列顺序。对于吸收装置,若为洗气瓶则应“长”进(利于杂质的充分吸收)“短”出(利于气体导出),若为盛有碱石灰的干燥管吸收水分和CO2,则应“大”进(同样利用CO2和水蒸气的充分吸收)“小”出(利于余气的导出),若为排水量气时应“短”进“长”出,排出水的体积即为生成气体的体积。
1、气体实验装置的设计
(1)装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
(2)安装顺序:由下向上,由左向右
(3)操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品→进行实验
2、气体发生装置的类型
(1)设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
(2)装置基本类型:
(4)装置气密性的检验
3、净化、干燥与反应装置
(1)杂质产生原因:①反应过程中有挥发性物质,如用盐酸制取的气体中一般有HCl;从溶液中冒出的气体中含有水气。②副反应或杂质参加反就引起,如制乙烯时含SO2;乙炔中的H2S等。
(2)装置基本类型:根据净化药品的状态及条件来设计
(3)气体的净化剂的选择
选择气体吸收剂的依据:气体的性质和杂质的性质的差异。主要考虑的是吸收效果,而不是现象。选择一种与杂质反应快而且反应完全的除杂剂。
一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;②酸性杂质可用碱性物质吸收;③碱性杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
选用吸收剂的原则:①只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。②不能引入新的杂质。在密闭装置中进行,要保持装置气体畅通。
(4)气体干燥剂的类型及选择
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:
①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性气体,如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
(5)气体净化与干燥装置连接次序
洗气装置总是进气管插入接近瓶底,出气管口略出瓶塞。干燥管总是大口进,小口出气。
一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收;尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾气CO可用点燃法,将它转化为CO2气体。
4、收集装置
1、设计原则:根据气体的溶解性或密度
(1)易溶或与水反应的气体:用向上(或下)排空气法
(2)与空气成分反应或与空气密度相近的气体:排水(液)法
(3)可溶性气体考虑用排液法
(4)两种方法皆可用时,排水法收集的气体较纯。若欲制取的气体要求干燥,用排空气法或排非水溶剂法。
2、装置基本类型:
5、尾气处理装置-安全装置
尾气的处理方法:直接排放、直接吸收、防倒吸吸收、燃烧处理
处理装置
(1)直接吸收
(2)防止倒吸装置的设计
在某些实验中,由于吸收液的倒吸,会对实验产生不良的影响,如玻璃仪器的炸裂,反应试剂的污染等,因此,在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施:
a切断装置:将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断,以防止液体倒吸,如实验室中制取氧气、甲烷时,通常用排水法收集气体,当实验结束时,必须先从水槽中将导管拿出来,然后熄灭酒精灯。
b设置防护装置:①倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。下一个装置所示,对于易溶于水难溶于有机溶剂的气体,气体在有机溶剂不会倒吸。②肚容式:当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒置漏斗很类似。③蓄液式:当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸收液进入受热仪器或反应容器。这种装置又称安全瓶。④平衡压强式:为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置(见恒压式);⑤防堵塞安全装置式:为防止反应体系中压强减少,引起吸收液的倒吸,可以在密闭装置系统中连接一个能与外界相通的装置,起着自动调节系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸。⑥为防止粉末或糊状物堵塞导气管,可将棉花团置于导管口处。⑦液封装置:为防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管
3)防污染安全装置:燃烧处理或袋装
判断原则
①有毒、污染环境的气体不能直接排放。
②尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。
直接吸收:Cl2、H2S、NO2 防倒吸:HCl、NH3、SO2
常用吸收剂:水,NaOH溶液,硫酸铜溶液
③可燃性气体且难用吸收剂吸收:燃烧处理或袋装。如CO。
离子的检验
离子 试剂 现象 注意
沉淀法 Cl-、Br-、I-、 AgNO3+HNO3 AgCl↓白、AgBr↓淡黄、AgI↓黄
SO42- 稀HCl和BaCl2 白色沉淀 须先用HCl酸化
Fe2+ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀
Fe3+ NaOH溶液 红褐色沉淀
Al3+ NaOH溶液 白色沉淀→溶解 不一定是Al3+
气体法 NH4+ 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生刺激性气体,使试纸变蓝 要加热
CO32- 稀盐酸+石灰水 石灰水变浑浊 SO32-也有此现象
SO32- 稀H2SO4和品红溶液 品红溶液褪色
显色法 I- Cl2水(少量),CCl4 下层为紫色
Fe2+ KSCN溶液,再滴Cl2水 先是无变化,滴Cl2水后变红色
Fe3+ ①KSCN溶液 红色
②苯酚溶液 紫色
Na+、K+ Pt丝+HCl 火焰为黄色、浅紫色 K+要透过蓝色钴玻璃片
几种重要有机物的检验
(1)苯 能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。
(2)乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
(3)苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。
(4)乙醛 能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O沉淀。
5.用一种试剂或不用试剂鉴别物质
用一种试剂来鉴别多种物质时,所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应,而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。
不用其他试剂来鉴别一组物质,一般情况从两个方面考虑:
①利用某些物质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等),首先鉴别出来,然后再用该试剂去鉴别其他物质。
②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同,进行综合分析鉴别。
引申发散:在推断混合溶液中肯定存在或肯定不存在的离子时,要注意以下几点:
(1)溶液是否有颜色。某些离子在溶液中具有特殊的颜色:Fe3+——棕黄色,Fe2+——淡绿色,Cu2+——蓝色(CuCl2浓溶液呈绿色)
(2)溶液的酸碱性。从溶液的酸碱性情况可以初步判断某些离子是否存在。
在强酸性溶液中不能大量存在离子有:S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、AlO2-等;在强碱性溶液中不能大量存在离子有:NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、HCO3-、Ag+等。
(3)在判断出肯定存在的离子后,再排除跟该离子在溶液中不可能共存的离子。例如,在已肯定存在SO42-时,就应排除Ba2+的存在。
化学实验复习系列五:化学实验中的安全问题
考纲要求:了解实验室一般事故的预防和处理方法。
化学实验安全须做到以下“十防”:
1.防爆炸。
①可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)在空气中达到爆炸极限点燃时都会发生爆炸,因此点燃这些气体前均须检验纯度,进行这些气体实验时应保持实验室空气流通;
②H2还原CuO,CO还原Fe2O3等实验,在加热之前应先通气,将实验装置内的空气排出后再加热,防止与装置内空气混合受热发生爆炸。
③活泼金属与水或酸反应要注意用量不能过大;
④银氨溶液应现配现用,并且配制时氨水不能过量。
2.防仪器炸裂。
①给烧瓶、烧杯等加热时要垫石棉网;在试管中加热固体时(如制氧气、制氨气、制甲烷、氢气还原氧化铜等),管口要略向下倾斜;
②在集气瓶中点燃金属时,瓶中要加少量水或铺一层细沙;
③玻璃仪器加热前外壁要干燥,在加热过程中不能逐及焰芯;
④热仪器不能立即用水刷洗。
3.防液体飞溅。
①浓硫酸与水、浓硝酸、乙醇等混合时,应将浓硫酸小心沿容器壁慢慢加入另一液体中,边加边振荡。而不能将液体注入浓硫酸中,更不要将浓硫酸与碳酸钠溶液混合;
②加热沸点较低的液体混合物时,要加细瓷片以防暴沸;加热试管中的液体,管口不能对人;
③蒸发溶液要用玻璃棒搅拌。
4.防液体倒吸。
①氯化氢和氨气等易溶性气体溶于水要连接防倒吸的装置;
②加热氯酸钾制氧气等实验并用排水法收集后,停止加热前应先将导气管从水中取出;
③实验室制乙酸乙酯,因装置内气压不稳定,也要防倒吸。
5.防导管堵塞。
①制气装置若发生导管堵塞,将导致装置内压强增大,液体喷出。因此,制氧气和乙炔时,发生装置的导管口附近要塞一团疏松的棉花,以防导管被固体或浆状物堵塞。(你还见过哪些分堵塞的装置?)
6.防中毒。
①不能用手直接接触化学药品;
②不能用嘴品尝药品的味道;
③闻气味时,应用手轻轻扇动,使少量气体进入鼻孔;
④制备或使用有毒气体的实验,应在通风厨内进行,尾气应用适当试剂吸收,防止污染空气。
7.防烫伤。
①不能用手握试管加热;
②蒸发皿和坩埚加热后要用坩埚钳取放(石棉网上)。
8.防割伤。
刷洗、夹持或使用试管等玻璃仪器时,要注意进行正确操作,以防被割伤。
9.防火灾。
①易燃物要妥善保管,用剩的钠或白磷要立即放回煤油或水中(其它药品能放回原试剂瓶吗?)
②酒精灯内的酒精量不能多于容积的2/3,不得少于容积的1/4,不能用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯,不能用嘴吹灭酒精灯。
③万一发生火灾,应选用合适的灭火剂扑灭,如少量酒精着火,可用湿抹布盖灭或用水浇灭,活泼金属着火可用砂土埋灭。
10.防环境污染。
①实验剩余的药品既不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放人指定的容器或废液缸内。所有实验废弃物应集中处理,不能随意丢弃或倾倒,;
②能相互反应生成有毒气体的废液(如硫化钠溶液和废酸等)不能倒入同一废液缸中;涉及有毒气体的实验要有尾气处理装置(如实验室制氯气时用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,一氧化碳还原氧化铁的实验中可用气球将多余的一氧化碳收集起来或使其通过碱液后点燃除去)。
③汞洒落地面应及时用硫黄粉覆盖,防止汞蒸气中毒。
常见事故的处理
事故 处理方法
酒精及其它易燃
化学实验在我看来没有什么很不危险的,只要自己注意就好了,而且一旦发生事故,在短时间内根本反应不过来,所以还是得常有安全意思。防倒吸只要注意保持内外大气压一致就没问题。原理就是装置内外存在大气压
⑶ 现在国家大型的火电厂都有哪几家他们所利用的脱硫技术都是什么啊所用的脱硫技术都有什么特点
五大发电公司及所属电厂,基本列举了全国的发电厂家。各地热电企业、自备电厂、地方所属电厂不在其中。
五大发电公司:中国大唐集团公司、中国国电集团公司、中国华能集团公司、中国华电集团公司、中国电力投资集团
华能集团所属电厂:
华能丹东电厂 华能大连电厂 华能上安电厂 华能德州电厂 华能威海电厂 华能济宁电厂 华能日照电厂 华能太仓电厂 华能淮阴电厂 华能南京电厂 华能南通电厂 华能上海石洞口第一电厂 华能上海石洞口第二电厂 华能长兴电厂 华能福州电厂 华能汕头燃煤电厂 华能汕头燃机电厂 华能玉环电厂 华能沁北电厂 华能榆社电厂 华能辛店电厂 华能重庆分公司 华能井冈山电厂 华能平凉电厂 华能岳阳电厂 华能营口电厂 华能邯峰电厂
大唐集团所属:
长山热电厂 湖南省石门电厂 鸡西发电厂 洛阳首阳山电厂 洛阳热电厂 三门峡华阳发电公司 河北马头电力公司 唐山发电总厂 北京大唐张家口发电总厂 兰州西固热电有限公司 合肥二电厂 田家庵发电厂 北京大唐高井发电厂 永昌电厂 北京大唐陡河电厂 南京下关发电厂 安徽淮南洛河发电厂 保定热电厂 略阳发电厂 微水发电厂 峰峰发电厂含岳城电站 天津大唐盘山发电公司 内蒙大唐托克托发电公司 保定余热电厂 华源热电有限责任公司 阳城国际发电有限公司 辽源热电有限责任公司 四平发电运营中心 长春第二热电有限公司 晖春发电有限责任公司 鸡西热电有限责任公司 佳木斯第二发电厂 台河第一电厂 江苏徐塘发电有限公司 安徽省淮北发电厂 安徽淮南洛能发电公司 安阳华祥电力有限公司 许昌龙岗发电有限公司 华银电力株洲发电厂 华银株洲发电公司 金竹山电厂 华银金竹山火力发电厂 湘潭发电有限责任公司 湖南省耒阳发电厂 灞桥热电有限责任公司 灞桥热电厂 陕西渭河发电厂 陕西延安发电厂 陕西韩城发电厂 永昌发电厂 甘肃甘谷发电厂 甘肃八0三发电厂 甘肃连城发电厂 甘肃兰西热电有限公司 广西桂冠电力股份公司 桂冠大化水力发电总厂 广西岩滩水电厂 陈村水力发电厂 王快水电厂 张家界水电开发公司 贺龙水电厂 鱼潭水电厂 陕西石泉水力发电厂 石泉发电有限责任公司 甘肃碧口水电厂 百龙滩电厂
华电所属:
1 中国华电工程(集团)有限公司2 华电煤业集团有限公司3 华电财务有限公司4 华电招标有限公司5 华信保险经纪有限公司6 北京华信保险公估有限公司7 河北热电有限责任公司8 包头东华热电有限公司(在建) 9 内蒙古华电乌达热电有限公司(在建)10 华电国际电力股份有限公司 11 华电国际电力股份有限公司邹县发电厂(扩建)12 华电国际电力股份有限公司莱城发电厂13 华电国际电力股份有限公司十里泉发电厂14 华电青岛发电有限公司(扩建)15 华电淄博热电有限公司16 华电章丘发电有限公司(扩建)17 华电滕州新源热电有限公司
18 四川广安发电有限责任公司(扩建)19 安徽池州九华发电有限公司(在建)20 宁夏中宁发电有限公司(在建)21 华电能源股份有限公司
22 华电能源股份有限公司牡丹江第二发电厂23 华电能源股份有限公司哈尔滨第三发电厂24 哈尔滨热电有限责任公司(扩建)25 中国华电集团哈尔滨发电有限公司26 铁岭发电厂27 安徽华电六安发电有限公司(在建)28 安徽华电宿州发电有限公司(在建)29 江苏华电扬州发电有限公司(扩建)30 江苏华电戚墅堰发电有限公司(扩建)31 杭州半山发电有限公司(扩建)32 福建华电投资有限公司33 福建华电邵武发电有限公司34 福建棉花滩水电开发有限公司35 闽东水电开发有限公司36 福建漳平发电有限公司37 湖北华电黄石发电股份有限公司38 湖北西塞山发电有限公司39 湖北华电襄樊发电有限公司(在建)40 湖南华电长沙发电有限公司(在建)41 湖南华电石门发电有限公司(在建)42 华电新乡发电有限公司(在建)43 四川华电宜宾发电有限责任公司(在建) 44 四川黄桷庄发电有限责任公司 45 成都华电三源热力有限责任公司 46 四川华电杂谷脑水电开发有限责任公司(在建)47 四川华电高坝发电有限公司 48 四川华电珙县发电有限公司49 四川紫兰坝水电开发有限责任公司(在建)50 四川华电西溪河水电开发有限公司(在建)51 陕西华电蒲城发电有限责任公司52 新疆华电喀什发电有限责任公司 53 新疆华电哈密发电有限责任公司 54 新疆华电苇湖梁发电有限责任公司55 新疆华电红雁池发电有限责任公司56 新疆华电昌吉热电有限责任公司(扩建)57 新疆华电吐鲁番发电有限责任公司(在建)58 青海华电大通发电有限公司(在建)59 云南华电巡检司发电有限公司(扩建)60 云南华电怒江水电开发有限公司(在建)61 贵州乌江水电开发有限公司62 贵州乌江水电开发有限公司洪家渡电站建设公司63 贵州乌江水电开发有限公司乌江渡发电厂64 贵州乌江水电开发有限公司东风发电厂65 贵州黔源电力股份公司66 贵州黔源电力股份公司引子渡水电站67 贵州黔源电力股份公司普定发电公司68 贵州黔源电力股份公司水城发电厂69 中国华电集团公司贵州头步发电厂70 贵州大方发电有限公司(在建)
还有全资部分1 华电开发投资有限公司2 华电(北京)热电有限公司3 北京华电水电有限公司4 内蒙古华电包头发电有限公司(在建)5 内蒙古华电卓资发电有限公司(在建)6 山东黄岛发电厂(1#2#机)7 黑龙江华电佳木斯发电有限公司8 上海华电电力发展有限公司9 华电福建发电有限公司10 福建永安火电厂11 福建华电漳平电厂12 福建省厦门电厂13 福建省古田溪水力发电厂14 中国华电集团福建南靖水力发电厂15 中国华电集团公司福建华安水力发电厂16 福建省安砂水力发电厂17 福建省池潭水力发电厂18 中国华电集团公司福建莆田湄洲湾电厂运行分公司19 福建华电可门发电有限公司20 湖北华电青山热电有限公司21 湖北华电武昌热电厂 22 华电四川发电有限公司23 中国华电集团公司宜宾发电总厂24 中国华电集团公司内江发电总厂25 中国华电集团公司四川宝珠寺水力发电厂26 四川华电攀枝花发电公司27 四川华电五通桥发电厂28 四川华电磨房沟发电厂29 云南华电昆明发电有限公司(在建)30 中国华电集团公司云南以礼河发电厂31 贵州清镇发电厂32 遵义发电总厂33 贵州华电大龙发电有限公司34 中国华电集团贵港发电有限公司
中电投所属:
通辽发电总厂 辽宁发电厂 北票发电厂 大连发电总厂 大连第一热电有限公司 阜新发电厂 抚顺发电厂 元通火力发电有限公司 赤峰热电厂 长兴岛第二发电厂 郑州热电厂 南阳电厂 新乡火电厂平顶山鸿翔热电公司 开封火电厂 马迹塘水力发电厂 鲤鱼江电厂 洪泽热电有限公司 芜湖发电厂
青铜峡水电厂( 八盘峡水电厂 盐锅峡水电厂 大坝管理中心 洪江水电站 碗米坡水电站
近尾洲水电站 凌津滩水电站 五强溪水力发电厂 南市发电厂 闵行发电厂 杨树浦发电厂 吴泾热电厂 上海外高桥发电有限责任公司 上海吴泾第二发电有限责任公司 漳泽发电厂 河津发电厂 重庆九龙电厂 白鹤发电厂 狮子滩水力发电总厂
国电集团所属:
国电滦河发电厂 国电天津第一热电厂 国电一五○发电厂 国电霍州发电厂 国电太原第一热电厂 国电吉林热电厂 国电谏壁发电厂 温州东屿发电厂 国电岷江发电厂 温州梅屿发电厂 国电万安水力发电厂 国电九江发电厂 松木坪电厂 万源发电厂 国电成都热电厂 国电华蓥山发电厂 国电大武口发电厂 国电石嘴山发电厂 国电凯里发电厂 国电红枫水力发电厂 国电贵阳发电厂 国电大寨水力发电厂 国电六郎洞水力发电厂 国电小龙潭发电厂 国电合山发电厂 国电南河水力发电厂
国电电力大同第二发电厂 国电电力朝阳发电厂 国电电力大连开发区热电厂 国电电力桓仁发电厂 国电电力太平哨发电厂 邯郸热电厂 国电长源荆门热电厂 国电长源沙市热电厂 国电长源富水水力发电厂 国电长源南河水力发电厂 国电白马电厂 新疆风力发电厂 沈阳热电厂
⑷ 化学实验。
除杂问题专题
除杂题除杂选择试剂的原则是:不增、不减、不繁。
气体的除杂(净化):
1. 气体除杂的原则:
(1) 不引入新的杂质
(2) 不减少被净化气体的量
2. 气体的除杂方法:
试剂 除去的气体杂质 有关方程式
水 易溶于水的气体,如:HCl、NH3 /
强碱溶液(NaOH) 酸性气体,如:CO2、SO2 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
灼热的铜网 O2 2Cu+O2====2CuO
灼热的氧化铜 H2、CO CuO+H2===Cu+H2O
CuO+CO====Cu+CO2
注意的问题:
(1) 需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序:一般先除去酸性气体,如:氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去。
(2)除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收CO2不易完全。
(3)除杂装置与气体干燥相同。
典型例题
1. 填写实验报告
实验内容 选用试剂或方法 反应的化学方程式或结论
鉴别H2和CO2
除去稀盐酸中混有的少量硫酸
考点:物质的鉴别,物质的除杂问题。
(1)H2、CO2的化学性质。
(2)SO42-的特性。
评析:①利用H2、CO2的性质不同,加以鉴别。
如H2有还原性而CO2没有,将气体分别通入灼热的CuO加以鉴别。
CuO+H2 Cu+H2O
或利用H2有可燃性而CO2不燃烧也不支持燃烧,将气体分别点燃加以鉴别。
或利用CO2的水溶液显酸性而H2难溶于水,将气体分别通入紫色石蕊试液加以鉴别。CO2使紫色石蕊试液变红而H2不能。
②属于除杂质问题,加入试剂或选用方法要符合三个原则:(1)试剂与杂质反应,且使杂质转化为难溶物质或气体而分离掉;(2)在除杂质过程中原物质的质量不减少;(3)不能引入新杂质。
在混合物中加入BaCl2,与H2SO4生成白色沉淀,过滤后将其除去,同时生成物是HCl,没有引入新的离子。
答案:
澄清石灰水 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
氯化钡溶液 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
2.下列各选项中的杂质,欲用括号内物质除去,其中能达到目的的是( )
A CO中混有少量CO2 (澄清石灰水)
B CO2中混有少量氯化氢气体 (NaOH溶液)
C O2中混有少量H2 (灼热氧化铜)
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 ,可到达目的.
B CO2与HCl都和NaOH反应,故不能达到目的.
C O2和H2 混合二者体积比不知道,通过灼热氧化铜可能爆炸,不能达到目的.
D 白磷自燃且生成物为固体,除去O2,能达到目的.
回答除杂问题,一定要全面分析,既要除去杂质,又要使主要成分(被净化的气体)不变质。
答案: A D
3.实验室配制氯化钠溶液,但氯化钠晶体里混入了少量硫酸钠和碳酸氢铵,设计一组实验,配制不含杂质的氯化钠溶液。
提示:本题为除杂问题的实验设计,这样的问题一般要遵循“甲中有乙,加丙去乙,可产生甲,但不能产生丁”的原则。
答案:将不纯的氯化钠晶体溶于适量的蒸馏水中,滴加稍过量的Ba(OH)2溶液,使SO42-及CO32-(原HCO3-与OH-反应后生成)完全沉淀。再续加稍过量的Na2CO3溶液,以除去过量的Ba2+。过滤,保留滤液在滤液中,滴加稀盐酸至溶液呈中性(用PH试纸控制),得不含杂质的氯化钠溶液。
分析:为了除去杂质NH4HCO3和Na2SO4,一般可提出两个实验方案:第一方案是利用NH4HCO3受热(35℃以上)易分解成气态物质的特性,先加热氯化钠晶体除掉NH4HCO3,再加Ba2+除掉SO42-;第二方案是用Ba(OH)2同时除掉两种杂质,这种方法简便,“一举两得”,故优先选用。
具体操作步骤如下:①将不纯的氯化钠晶体溶于适量的蒸馏水中,滴加稍过量的Ba(OH)2溶液,使
SO42-及CO32-(原HCO3-与OH-反应后生成)完全沉淀。
检验Ba(OH)2是否过量的方法:取少量滤液,滴几滴Na2SO4或稀H2SO4,如产生白色浑浊或沉淀,则表示Ba(OH)2已过量。
②再续加稍过量的Na2CO3溶液,以除去过量的Ba2+离子。过滤,保留滤液。
检验Na2CO3是否过量的方法,取少量滤液,滴加几滴HCl,如产生气泡则表示Na2CO3已过量。
③在②之滤液中,滴加稀HCl至溶液呈中性(用PH试纸控制),就可得纯氯化钠溶液。
4、工业上制备纯净的氯化锌时,将含杂质的氧化锌溶于过量的盐酸,为了除去氯化铁杂质需调节溶液的PH值到4,应加入试剂是
A.氢氧化钠 B.氨水 C.氧化锌 D.氯化锌 E.碳酸锌
正确答案:CE
解释:本题为除杂题,原理是降低溶液中的[H+],将Fe3+转化为Fe[OH]3以除去,所以应加入碱性物质,A、B、C、E均可满足条件,但除杂的原则是不能引进新杂质,所以A、B排除,选出正确答案。
5、海水是取之不尽的化工原料资源,从海水中可提取各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图:
试回答下列问题:
①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时所用试剂为:A 盐酸;B BaCl2溶液;C NaOH溶液;D Na2CO3溶液。加入试剂的顺序是
②电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应为
与电源负极线连的电极附近溶液pH (变大、不变、变小)。若1mol电子的电量为96500C,则用电流强度为100A的稳恒电流持续电解3分13秒,则在两极上共可收集到气体 mL(S.T.P)。若保证电解后饱和食盐水的浓度不变,则可采取的方法是
③由MgCl2•6H2O晶体脱水制无水MgCl2时,MgCl2•6H2O晶体在 气氛中加热脱水,该气体的作用是
④电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列 气体中冷却。
A H2 B N2 C CO2 D O2
【参考答案】
①B C D A或C B D A
该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2+、Mg2+、SO42-时,不能带入杂质离子。所以,解此题的关键是把握好加入离子的顺序:①Ba2+必须在CO32-之前加入;②CO32-、OH-必须在H+之前加入,所以B、C不分先后,而D、A本身既分前后,又必须放在B、C之后才能满足条件。
②2Cl--2e→Cl2 变大 4480 措施是向电解液中通入一定量的HCl气体
电解饱和食盐水时,与正极相连的阳极发生的反应是2Cl--2e→Cl2,与负极相连的阴极发生的反应是:2H++2e→H2。H+不断消耗,使得溶液中[OH-]增大,pH变大。电解中外溢的是Cl2、H2,所以要确保原溶液浓度不变,只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的H、Cl原子。易错处是加入盐酸,使溶液浓度变小。
③HCl
抑制水解平衡MgCl2+H2O Mg(OH)Cl+HCl正向进行
④A
6、实验室用纯净、干燥的氢气还原氧化铜,实验装置有下列A、B、C、D四部分组成,回答下列问题:
(1) 根据上述实验要求,将各实验装置按从左到右的顺序用序号连接起来:( )→ ( )→( )→ ( )
(2) 指出A、B装置在实验中的作用:
A B
(3) 实验完毕后,加热和通入氢气同时停止,等试管冷却后得到固体的质量与理论上所得铜的质量相比较,将会----------(偏大、偏小或不变)
分析:装置的排列从左到右顺序一般是:(1)气体的发生装置(2)气体的除杂装置气体的干燥装置(4)主要实验装置(5)尾气的处理(气体无毒可直接放出)
答案:(1)D→A→B→C
(2)A:吸收可能存在的HCl气体
B:吸收水得到干燥的氢气
(3)偏大
⑸ 求发酵罐“空消”的操作过程
“空消”是指清除空间内的细菌或杂质,使之达到无害化的洁净程度。发酵罐“空消”一般采用蒸汽灭菌法,具体操作过程如下:
1、缓慢往发酵罐内通入蒸汽,同时控制发酵罐的排气阀门,保持罐压在0.11mpa左右,升温至121℃,恒温1小时。
2、保温完毕后,关闭蒸汽阀门,打开尾气装置,从排气口泄罐压,卸压完毕后,保持排气阀门开着。
3、利用夹套冷水,冷却发酵罐,拆掉尾气装置,从出料阀口,缓慢放出罐体内干净的冷凝水,此时就可以进行下一步的发酵操作了。
(5)装置尾气碱洗作用扩展阅读:
发酵罐的保养维护
1、定期检查压力表与安全阀,如有故障要及时调换或修理。配套仪表应每年校验一次,以确保正常使用。
2、经常检查减速器油位,定期更换减速器润滑油,以延长其使用寿命。
3、清洗发酵罐时,请用软毛刷进行刷洗,不要用硬器刮擦,以免损伤发酵罐表面。
4、发酵结束后,应及时清洗干净,排尽发酵罐及各管道中的余水,松开发酵罐罐盖及手孔螺丝,防止密封圈产生永久变形。
5、发酵罐暂时不用,需对发酵罐进行空消。
⑹ 碱洗塔循环泵的工作原理是什么
碱洗塔循环泵是用于碱洗塔装置配套使用的水泵,碱洗塔,中下二段为碱洗段,上段为水洗回段,答中段为浓碱液,下段碱液为中段流下的稀碱液,并由稀碱循环泵使之循环,新碱液用碱洗塔循环水泵连续送入中段。
一:碱洗塔循环泵工作原理
碱洗塔循环泵工作原理是叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都能得到提高,从而能够被输送到高处或远处。同时在泵的入口形成负压,使流体能够被不断吸入。泵头采用耐腐蚀材料。浆液再循环系统采用单元制,喷淋层配一台洗涤液循环泵。循环系统使用一段时间后,循环液废水最终排入废水处理池。
二:碱洗塔循环泵特点
1.泵浦本体所采用FRPP、CFRPP、CPVC及PVDF材质,具有耐高温耐腐蚀之特性。
2.干式液封,可防止马达及轴承被化学气体侵蚀,延长马达及泵浦之使用寿命。
3.适用于蚀刻清洗设备、废气洗涤塔、冷却循环及搭配过滤器使用。
4.泵浦可无水空运转使用,不会损坏。
5.用于高腐蚀性药液及环境下,建议另选购钛金属螺丝。马达另选购经环氧树脂涂层处理的。增强耐腐蚀性及使用寿命。
⑺ 求助乙烯装置碱洗塔为什么要设在裂解气压缩机三段之后
也并不是所抄有的都是在三段之后,袭据我所知,四段压缩的话,一般都是在三段之后,五段压缩有放在四段之后,也有放在五段之后,之所以放在这些地方,主要是为了满足脱除酸性气体的需要,一般,压力越高,气体的溶解度就大,碱洗塔可以说是个吸收塔,并且是化学吸收,主要可以分为两步:酸性气体的溶解,酸性气体和碱的中和反应,而中和反应的反应平衡常数很大,所以气体的溶解就成了决定反应速度的关键,所以在比较高的压力下反应,对于强化酸性气体的吸收是很有好处的,这也就是为什么要放在三段之后了,当然也可以放在四段之后,只不过,压力太高的话,对塔的材质要求也比较高,在较低压力下能满足完全脱除酸性气体时,不必要用更高的压力了
⑻ 尾气处理的方法
尾气处理的方法很多。
1、高温氧化(焚烧)
2、液体吸收(喷淋塔,碱洗)
3、吸附法(活性炭、分子筛)
4、催化氧化(臭氧、催化剂等)
方法众多,选型主要看需要处理的尾气量有多少,浓度大小,投资成本,处理效果要求等。
一般来说都要复合型路线,就是几种方法一起实施。
比如生物发酵尾气,气量大,浓度低。此类尾气一般都先是采用洗涤塔两级或一级洗涤后,再精细处理,后续处理采用活性炭的比较多,但是活性炭占地面积大,劳动强度大。废旧活性炭处理难度大(根据规模可以考虑再生线的建设配套实施)。或者就是分子筛RTO设施,如果有自备电厂,浓度尾气就很好解决。没有就需要天然气焚烧成本较大。但是处理效果好,好维护。
总的来说就是要根据自身的要求和条件选用合适的处理设备。先做小试
⑼ 火力发电厂建设中锅炉水压试验、酸洗、碱洗、吹管等具体里程碑节点具体的目的即作用是什么谢谢
锅炉水压试验是为了检查焊口的质量.
酸洗是为了清除管道内壁铁锈.
吹管目的是清理管道内杂物.
⑽ 食用碱清洗装过汽车尾气处理液的桶可以吗
理论上可以
由于车用尿素是尿素与超纯水做的,而尿素本身没有毒{人体内环境中就含有它},不含其它有毒有害杂质,不过要洗干净一些,最好用热的食用碱洗一洗,它会分解尿素。尿素有还原性,它会还原尾气中氧化性杂质,这是简单的化学原理