① 乙醇工业与实验制法 (详细资料)
实验制乙醇:基本实验室都是直接买的,但是也可以制备。
如图为实验装置
实验步骤:取干燥的250 mL圆底烧瓶一个,加入95%乙醇100 mL和小块生石灰30 g,振摇后用橡皮塞塞紧,放置过夜。在烧瓶口装上回流冷凝管,管口接一支氯化钙干燥管,在水浴上加热回流1至2小时,稍冷,取下冷凝管,改装成蒸馏装置,再放在热水浴中蒸馏,把最初蒸出的5 mL馏出液另外回收,然后用烘干的吸滤瓶作为接收器,其侧管接一支氯化钙干燥管,使其与大气相通,蒸至无液滴出来为止,量取所得乙醇的体积,计算回收率。
方程式:CaO + H2O =Ca (OH)2
2.工业制备乙醇
工业上有两种方法,一种是以硫酸为吸收剂的间接水合法;另一种是乙烯催化直接水合法。
①间接水合法 也称硫酸酯法,反应分两步进行。首先,将乙烯在一定温度、压力条件下通入浓硫酸中,生成硫酸酯,再将硫酸酯在水解塔中加热水解而得乙醇,同时有副产物乙醚生成。间接水合法可用低纯度的乙醇作原料、反应条件较温和,乙烯转化率高,但设备腐蚀严重,生产流程长,已为直接水合法取代。
②直接水合法 在一定条件下,乙烯通过固体酸催化剂直接与水反应生成乙醇:
CH2=CH2+H2O=CH3CH2OH
此外制备要注意
1、仪器应事先干燥;
2、接引管支口上接干燥管,防止空气中的水分影响实验;
3、使用颗粒状的氧化钙,使用粉末的氧化钙则暴沸严重;
4、实验后及时清理仪器。
5、无论用发酵法或乙烯水合法,制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物,要得到无水乙醇需进一步脱水。
② 冷凝管的种类及图片
冷凝管的种类有回流冷凝管,直形冷凝管,空气冷凝管等。
1、回流冷凝管回流冷凝管有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设计冷凝回流装置,使该物质通过冷凝后由气态恢复为液态,从而回 流并收集。实验室可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现。
冷凝管的作用
1、用作促成冷凝作用的实验室设备,起冷凝或回流作用,常由一里一外两条玻璃管组成,较小的玻璃管贯穿较大的玻璃管。
2、冷凝管通常使用于欲在回流状况下做实验的烧瓶上或是欲搜集冷凝后的液体时的蒸馏瓶上。蒸气的冷凝发生在内管的内壁上。内外管所围出的空间为行水区提供吸收蒸气热量,并将热量移走的功用。进水口处常有较高的水压,为防止水管脱落,塑胶管上应以管束绑紧。
3、回流状态下使用时,冷凝管的下端玻璃管要插入一个橡皮塞,以便能塞入烧瓶口中,承接烧瓶内往上蒸发的蒸气。
③ 2020高考化学实验特殊装置的分析
【 #高考# 导语】生命不是一篇“文摘”,不接受平淡,只收藏精彩。对于考试而言,每天进步一点点,基础扎实一点点, 为您提供2020高考化学实验特殊装置的分析, 巩固所学知识并灵活运用,考试时会更得心应手,快来看看吧!
一:特殊装置
1.三颈烧瓶
三颈烧瓶又称三口烧瓶,具有圆肚细颈的外观,有三个口,可以同时加入多种反应物,或是安装冷凝管、温度计、搅拌器等。一般情况下中口安装搅拌棒,一个边口安装分液漏斗,一个边口安装分馏管或冷凝管或温度计。在目前高考中,三颈烧瓶经常作为反应容器出现。
2.布氏漏斗与减压过滤装置
(1)使用方法
①布氏漏斗是实验室中使用的一种陶瓷仪器,用来以负压力抽吸进行过滤,称为减压过滤(又称抽滤或吸滤),装置如图。
②使用的时候,一般先在圆筒底面垫上滤纸(多层),将漏斗插进布氏烧瓶上方开口并将接口密封(例如用橡胶环)。布氏烧瓶的侧口连抽气系统。然后将欲分离的固体、液体混合物倒进上方布氏漏斗,液体成分在负压力作用下被抽进烧瓶,固体留在上方。
(2)注意事项
当要求保留溶液时,需在布氏烧瓶和抽气泵之间增加一安全瓶,以防止当关闭抽气泵或水的流量突然变小时发生倒吸,使自来水回流,进入布氏烧瓶内污染溶液。安全瓶长管和短管的连接顺序不要弄错。
3.恒压漏斗
(1)仪器特点
恒压漏斗是分液漏斗的一种。它和其他分液漏斗一样,都可以进行分液、萃取等操作,(如图)。与其他分液漏斗不同的是,恒压漏斗可以保证内部压强不变,一是可以防止倒吸,二是可以使漏斗内液体顺利流下,三是减小增加的液体对气体压强的影响,从而在测量气体体积时更加准确。
(2)使用方法
①一般在封闭体系中用恒压漏斗,如绝大部分的有机合成实验,因有机物容易挥发、需要隔绝空气(氧气)等。恒压漏斗在上述实验中与烧瓶(或其他反应容器)紧密连接,漏斗也要用塞子密封。但是要注意,一些不需要封闭或条件宽松的滴加过程(比如滴加水),也常用恒压漏斗。
②有时测量气体体积时,由于要消除液体所带来的气压影响,往往也会使用恒压漏斗,这样可以减小误差。另外,使用恒压漏斗可以使其中的液体更好地流出,也能够加快实验进程。
4.冷凝管
(1)使用方法
冷凝管是一种用作促进冷凝作用的实验室设备,通常由一里一外两条玻璃管组成,其中较小的玻璃管贯穿较大的玻璃管。它是利用热交换原理使气体冷却凝结为液体的一种玻璃仪器。
(2)注意事项
有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置上设计冷凝回流装置,使该物质通过冷凝后由气态恢复为液态,从而回流并收集,实验室可通过在发生装置上安装长玻璃管或冷凝回流管等实现。
(3)分类
①直形冷凝管(如图)
多用于蒸馏操作,蒸气温度低于140℃,不可用于回流。在其外管的上下两侧分别有连接管接头,用作出水口和进水口,使用时,将靠下端的连接口以塑胶管接上水龙头,当作进水口。因为进水口处的水温较低而被蒸气加热过后的水温度较高;较热的水因密度降低会自动往上流,有助于冷却水的循环。一般倾斜放置。
②球形冷凝管(如图)
球形冷凝管内管为若干个玻璃球连接起来,用于有机制备的回流,由于接触面积比直形冷凝管的大,冷凝效果好,适用于各种沸点的液体。一般直立放置。
③蛇形冷凝管(如图)
内芯管长度大,冷却面枳大,冷却的效果更好,主要用于冷凝收集沸点偏低的蒸馏产物。
④空气冷凝管(如图)
常用于沸点大于140°C的有机化合物的蒸馏(以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂)
⑤刺形分馏柱
如果分离沸点差别不太大的液体混合物的分离操作中,可用刺形分馏柱,此处不进行扩展。
5.启普发生器
(1)应用与结构
启普发生器常用于固体颗粒和液体反应的实验中以制取气体,它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。(如图)
(2)注意事项
①如果生成的气体难溶于反应液,可以使用。如CO2可溶于水,但难溶于盐酸,当用石灰石与盐酸反应制CO2时可用启普发生器。
②块状固体在反应中很快溶解或变成粉末时,不能使用启普发生器。
③启普发生器不能加热。
(3)气密性检查方法
开启活塞,向球形漏斗中加水。当水充满容器下部的半球体时,关闭活塞,继续加水,使水上升到长颈漏斗中,静置片刻,若水面不下降,则说明装置气密性良好,反之则说明装置漏气。漏气处可能是容器上气体出口处的橡胶塞、导气管上的旋塞或球形漏斗与容器接触的磨口处。
(4)使用操作
①固体试剂由容器上的气体出口加入。
②使用时,打开导气管上的活塞,球形漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用活塞调节。停止使用时,关闭活塞,容器中的气体压力增大,将液体压回球形漏斗,使液体和固体脱离,反应停止。
③特点:符合“随开随用、随关随停”的原则。能节约试剂,控制反应的发生和停止,可随时向装置中添加液体试剂。
6.索氏提取器。
19年全国II新出现的装置。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。
二:创新使用
1.气体体积的测量
(1)使用方法:
①所收集的气体既不溶于所装液体,也不与所装液体反应。
②A装置测定前通过调整左右两管的高度使两管液面相平。
③应恢复到室温后再读数,A、D装置读数时要使左右两容器中的液面相平。
2.恒压装置
(1)装置构成:左右两侧的玻璃管为气体流通,中间的中空玻璃管为恒压作用。
⑵装置作用:安全瓶,防止瓶内压强过大。当瓶内压强过大时,中间的玻璃管会出现一段水柱。
3.多功能瓶
(1)装置作用:①均匀混合气体;②干燥气体;③通过观察气泡速率控制气体流速
④ 请问下面图片中的仪器叫什么名字,用途及使用方法。如回答详细有加分,谢谢!
仪器叫:冷凝管
用于蒸馏液体或有机备置中,起冷凝或回流作用。
使用范围:蒸汽的温度大于140摄氏度,用空气冷凝管,温度小于140摄氏度,用直形冷凝管。
冷凝管通常使用于欲在回流状况下做实验的烧瓶上或是欲搜集冷凝後的液体时的蒸馏瓶上。蒸气的冷凝发生在内管的内壁上。内外管所围出的空间则为行水区有吸收蒸气热量并将这热量移走的功用。进水口处通常有较高的水压,为了防止水管脱落,塑胶管上应以管束绑紧。当在回流状态下使用时,冷凝管的下端玻璃管要插入一个橡皮塞,以便能塞入烧瓶口中,承接烧瓶内往上蒸发的蒸气。
回流冷凝管
有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设计冷凝回流装置,使该物质通过冷凝后由气态恢复为液态,从而回 流并收集。实验室可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现直形冷凝管由内外组合的直玻璃管构成,多用于蒸馏操作蒸汽温度小于140度,不可用于回流。在其外管的上下两侧分别有连接管接头,用作出水口和进水口。
直形冷凝管
使用方法:使用时,将靠下端的连接口以塑胶管接上水龙头,当作进水口。因为进水口处的水温较低而被蒸气加热过后的水,温度较高;较热的水因密度降低会自动往上流,有助于冷却水的循环。空气冷凝管
空气冷凝管和直形冷凝管主要是蒸出产物时使用(包括蒸馏和分馏),当蒸馏物沸点超过140度时,一般使用空气冷凝管,以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂。
球形冷凝管
内管为若干个玻璃球连接起来,用于有机制备的回流,适用于各种沸点的液体。
长期使用后,隔套中的铁锈可以用盐酸洗去。缺点:冷凝后的液体凝固后容易卡在玻璃球中。由于进水口水压较高所以胶管容易脱落,使用时要用铁丝绑住。
蛇形冷凝管
用于有机制备的回流,适用于沸点较低的液体。
⑤ 氢碘酸+红磷的还原实验,三口烧杯与冷凝回流装置等如何组装
红磷主要呈现还原性,在另反应物中能被还原的只有碘元素。
所以,磷被氧化专,碘被还原。
磷的常见价态属为-3、0、+3、+5,碘的常见价态为-1、0、+1、+3、+5、+7。
根据归中反应原理,氧化还原时,化合价只靠拢不交叉。
由此可以推断,磷降为-3价,碘的化合价上升。
所以反应方程式为:12HI+P4=6I2+4PH3。
如图所示,三口中最左侧的可以滴加氢碘酸,中间搅拌器让其充分反映,右侧将反应的碘蒸汽冷凝成碘。还有一种做法,采取直流冷凝管,竖直放到三口烧瓶中间的口,滴加氢碘酸至过量,则可以得到固体产物碘。
(5)实验室回流冷凝装置图扩展阅读
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应; 氧化数降低的反应,称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。
反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧化产物;发生还原反应的物质,称为氧化剂,生成还原产物。氧化产物具有氧化性,但弱于氧化剂;还原产物具有还原性,但弱于还原剂。