环亚娱乐ag88com手机_登录,注册,开户_环亚娱乐ag88下载

热门搜索:

萃取制备装置图:对“氯溴碘”实验思考题和习题

时间:2018-04-02 05:47 文章来源:环亚娱乐ag88com手机 点击次数:

对“氯溴碘”实验思考题和习题的解答

在北师大《无机化学实验》教材中,有“氯气、氯酸钾的制备”及“碘、海带中提取碘”这样的两个实验项目。但是,在教学施行中,时时将其稍加删减而“合二为一”,作为一个实验形式,并称之为“氯溴碘”。

一、思考题

1.在实验室用浓盐酸制氯气时,倘使没有二氧化锰,可改用哪些药品替代二氧化锰?

解:在与浓盐酸回响反映中,二氧化锰起的是氧化剂的作用。由于它的价值便宜,在一般境况下是制取氯气时的首选。

像高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾、次氯酸钠这些氧化性更强的精神,也都能与浓盐酸回响反映,用来制取氯气。且多不需加热。只是本钱要高了一些。

2.单质溴与锑粉的回响反映,同氯气与锑粉的回响反映绝对比,有何不同?

解:单质溴的氧化性不如氯气,要在加热的境况下才气与锑粉回响反映,且回响反映并不如何激烈。今朝对这个回响反映的情景已无任何印象。

而锑粉与氯气的回响反映在常温下就可能举办,且回响反映激烈。事实上解答。将锑粉撒入装有氯气的集气瓶时,锑粉在着落的进程中就会“点火”,而出现“火星四溅”的情景。

3.在碘化钾溶液与氯水的回响反映中,倘使滴加了过量的氯水,会有什么情景发生?为什么?

解:在通常境况下,碘化钾溶液与氯水间举办的都是置换回响反映。以便能看到有由于有单质碘生成,而使溶液呈棕色(I3 - 的色彩),或有紫黑色晶体析出(I2 难溶),实验。或使四氯化碳层呈紫色(萃取I2 而取得碘的四氯化碳溶液)的情景。

一般不主意在这个回响反映中加过量的氯水。由于,单质氯还可能连续氧化单质碘,而取得的是无色碘酸钾。

数据Φ°(Cl2 /Cl- )=1.3588V,Φ°(I2 /I- )=0.5355V,Φ°(IO3 - / I2 )=1.195V,也从实际上援助这两个回响反映的举办。

氯水过量的方程式为I2 +5Cl2 + 6H2 O= 2IO3 - +10Cl- + 12H+ 。即整个别系重新又变为“无色”。

4.用何法采集碘化氢气体?大试管不枯燥行不行?

解:由于碘化氢极易溶于水(常温下在一体积水中能溶约320体积的碘化氢气体),所以不能用排水集气法来采集碘化氢气体。

用来盛装碘化氢气体的大试管也必需枯燥,否则,假使试管中有大批的水,碘化氢气体也会被大批地被吸收掉,而得不到碘化氢气体(不难计算进去,倘使用0.2gI2 、最多能制出35ml碘化氢气体,萃取制备装置图。实际上这些气体就能被试管中的0.11g水完全吸收掉,而一点碘化氢气体也得不到)。

又由于碘化氢的密度远大于气氛,所以只能用瓶口向上排气取气法来采集。

5.依照碘化氢的生成和本质实验,对卤化氢的本量变化纪律能得出什么结论?碘化氢有何特色?

解:本实验只央求条件就碘化氢的热安闲性,复原性及水溶液的酸性,来举办对比。

在氢氟酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸这个天然序列中,氢氟酸是弱酸,而其它几个都是强酸。由于水的拉平效应,难于再对后三者的酸性强弱举办对比(要在冰醋酸中对比)。查阅原料,有按上序列酸性按次加强的变化,以致于氢碘酸在无氧酸中是酸性最强的酸,在六大无机强酸(高氯酸、氢碘酸、氢溴酸、盐酸、硫酸、硝酸)中也排序第二。

碘化氢的热安闲性远差与氯化氢气体。前者能在烧热的玻璃棒(300℃左右)周遭剖析,而爆收回紫色的单质碘气体。注解随原子序数增大,卤化氢的热安闲性是按次低沉的。

复原性实验则是经历氯化钠、溴化钠、碘化钠固体折柳与浓硫酸回响反映的产物不同来说明的。

氯化钠与浓硫酸回响反映的产物是HCl,证明HCl没有被氧化,HCl的复原性不强。

溴化钠固体与浓硫酸回响反映的产物中含有Br2 和SO2 ,说明Br- 与浓硫酸间发生了氧化复原回响反映,Br- 有必定的复原性。

碘化钠固体与浓硫酸回响反映的产物中含有I2 和H2 S,对羟基苯甲酸乙酯。说明I- 与浓硫酸间不但发生了氧化复原回响反映,还把硫酸复原成了H2 S,I- 的复原性很强。

即有Cl- 、Br- 、I- ,复原性按次加强的次序。

在这些对比中没有触及氟,也没有触及熔沸点等物感本质。大师该当能够自行举办补充。

所谓“碘化氢的特色”,该当不是指在上述的三性情本质质中它都位于“之最”的职位,而是某些独有的本质。如:

氢碘酸可能溶解金属银。理由不在于其酸性强,氢离子浓度再大对Φ°(H+ /H2 )=0.0V也不会有很大的影响。而在于AgI的难溶,使Φ°(AgI / Ag)= -0.1522 V。这样金属银就能从氢碘酸中“置换”出氢气来了。

氢碘酸在恒久放置时,会由于气氛中氧气的氧化,而变成黄色或棕色。

6.碘酸钾与溴化钾在酸性介质中能否发生反应?

解:倘使仅从酸性介质中的Φ°(IO3 - / I2 )=1.195 V,Φ°(Br2 / Br- )=1.087V来看,回响反映是可能举办的。产物为两种单质I2 和Br2

能从无机化学回响反映方程式手册中找到,事实上对“氯溴碘”实验思考题和习题的解答。在特地境况下HIO3 与HCl的回响反映:

在浓盐酸中有HIO3 + 5HCl =ICl3 + Cl2 +3H2 O。

在蒸发的境况下有2HIO3 + 10HCl =I2 + 5Cl2 +6H2 O。

与HCl对比,HIO3 与复原性更强的HBr间的相仿回响反映,也该当能够举办。学习色素萃取制备装置图。

但是,Φ°(IO3 - /I2 )与Φ°(Br2 /Br- )间的差值终归唯有0.108V,相差很小。所以,在通常浓度及酸度的境况下回响反映能否举办,还该当由实验来判断。

二、实验习题

1.本实验制备的氯气中常含有哪些杂质?设计一套装置,以取得纯洁枯燥的氯气,并能防御氯气逸到室内。

解:由于盐酸是一个挥发性酸,在用浓盐酸和二氧化锰制得的氯气中都会含有必定量的氯化氢和水汽。

要除去其中的氯化氢,可能行使它极易溶于水,而氯气在饱和食盐水中溶解度不大的本质,用饱和食盐水来“洗气”。

为除去其中的水,可用浓硫酸来“洗气”。这样就能取得纯洁枯燥的氯气了。

为防御氯气逸到室内,只消在装置的末端用氢氧化钠溶液来吸收就可能。

这样,整个装置的表示图如下。

在网上也看到了几个相仿的装置图。但在分液漏斗的下颈导管处都没有再加接一段玻璃管,以使在该导管中能连结一段较高的液柱。倘使分液漏斗下颈导管一旦被气氛充沛,思考题。而两个洗气瓶中及吸收装置中、这三个液柱的总高度又超越分液漏斗中液层高度时,掀开分液漏斗的旋塞其中的盐酸也将无法进入到烧瓶,反而会有氯气从分液漏斗的上口冒出。

另外,装置该装置、及画该装置图时也要思虑到各仪器间的绝对大小。假使是制取较大批的氯气,洗气瓶也没有必要过大。由于不但其中所加起洗刷作用的试剂要更多,洗气瓶的较大空间也须要更多的氯气去做无谓地填充,真正用于实验的氯气就少了。

2.怎样区别氯酸盐和次氯酸盐

解:次氯酸盐的氧化性要强于氯酸盐。次氯酸盐在任何条件下都可能将碘化钾氧化成单质碘。而氯酸盐在通常的条件下不与碘化钾回响反映,唯有在将溶液酸化的境况下才气氧化碘化钾。

所以可用不酸化溶液,而间接加碘化钾溶液的方法,将两者区离开来。

由于次氯酸是弱酸,通常其可溶性盐的溶液都有较强的碱性。而氯酸钾溶液险些为中性。还可用pH试纸来区分。

由于次氯酸是弱酸且不安闲,假使是溶液,事实上制备。通常也有刺鼻的气息(氯气)。如加大批的稀盐酸,气息会更彰着。而氯酸钾则不会有气息。

3.某溶液中含有Cl- 、Br- 、I- 三种离子,怎样分离和检出它们?写出实验步调、方法和原理。

解:第一步,先将三种离子都以银盐的形式沉淀上去。即,取10滴试液,到场5滴6.0mol•L-1 HNO3 ,和15滴0.1mol•L-1 AgNO3 。在水浴上加热2分钟。离心分离,听听色素萃取制备装置图。将溶液弃去。

第二步,行使AgCl在含氨溶液中的溶解度较大,而与AgBr及AgI沉淀分离。即,苯甲酸乙酯。将沉淀用去离子水洗刷至中性后,到场10滴12%的(NH4 )2 CO3 溶液。水浴加热1分钟。离心分离,你知道对羟基苯甲酸乙酯。在滤液中加1-2滴2.0mol•L-1 HNO3 。若有红色沉淀生成,表示有Cl- 离子生计。

第三步,行使锌粉可能从沉淀中将Ag复原进去,而使Br- 、I- 离子重新进入溶液。将上述沉淀与锌粉混合,到场5滴水后,搅拌10-15分钟,再离心分离,将过量的锌粉及银弃去,得含有Br- 、I- 离子的清液。

第四步。行使I- 离子的复原性强于Br- 离子,要先与Cl2 回响反映。将含有Br- 、I- 离子的清液用3.0mol•L-1 H2 SO4 酸化,并加大批四氯化碳。在逐滴到场大批饱和氯水的同时,要振荡。至四氯化碳层呈紫色,证明了I- 离子的生计。

第五步,看着萃取。再逐滴到场大批饱和氯水,并振荡。至四氯化碳层呈橙黄色,证明了Br- 离子的生计。

4.在制备碘化氢的实验中,碘和红磷央求条件放在枯燥的试管里,又要加几滴水。二者能否抵触?

解:从回响反映方程式“2P + 6H2 O+3I2 = 3H3 PO3 +6HI”可看出,H2 O在这个回响反映中是三种必备的回响反映物之一。唯有有了这“几滴”水,回响反映才得以举办。

而试管要枯燥则是有两个宗旨。一是,倘使该容器有水,在两种试剂刚一接触的同时就会发生回响反映,对“氯溴碘”实验思考题和习题的解答。未便于操作和对回响反映举办左右。其二,试管中的水会吸收碘化氢气体,删除碘化氢的产量。

在回响反映前不能有水,在须要回响反映起源时才可能有大批的水。这两者并不抵触。

在实验中千万不要被“几滴”这个词所诱惑,该当本身计算一下回响反映物的质量相干。倘使取0.2g I2 (作为小我实验,这个量仍旧相当多了),则红磷应取0.016g(可能过量一些),与其回响反映的水则是0.028g。按1g水有20滴来计算,1滴水也会有0.05g,与0.028g相比险些是过量了一倍。

所以,通常加一滴水就可能(还最好是选拔尖嘴较细的胶头滴管)。加水过多,是这个实验经常退步的要紧理由。

5.为何不能用氯化物和浓硫酸制取氯化氢的异样方法,来制取溴化氢和碘化氢?

解:由于氯化物(如氯化钠)中的Cl- 离子的复原性不强,不能被浓硫酸所氧化,而只能与硫酸举办复剖析回响反映,取得氯化氢气体。

溴化物中的Br- 离子,事实上苯甲酸乙酯的用途。及碘化物中的I- 离子,都有较强的复原性。它们与浓硫酸在举办复剖析回响反映的同时,还会被氧化成单质。使产物中不唯有卤化氢,还有相当量的卤素单质及硫的廉价复原产物。

这种有较多“副产物”的回响反映,是不适于用来做制备回响反映的。

6.用硝酸银试剂检定卤素离子时,为何要加大批的稀硝酸?向未知试液中加硝酸银试剂,如无沉淀,能否能证明不生计卤素离子?

解:用硝酸银试剂检定卤素离子,依照的是卤化银沉淀的生成。

而除卤化银外,还有相当多的阴离子也能与Ag+ 离子生成沉淀。如PO4 3- 、CO3 2- 、CN- 、SO3 2- 等。但这些沉淀都可能溶于硝酸。也就是说,在有大批硝酸生计的境况下,还能以银盐的形式沉淀上去的唯有卤离子。这样看,加大批稀硝酸所谓作用,就是摈斥掉上述阴离子对卤离子沉淀的扰乱。

所以,可能在有硝酸生计时,用硝酸银试剂来检定卤素离子。装置。

在某些境况下,Ag+ 离子能与溶液中的一些分子或离子结分解很安闲的配离子,这时就不会有卤化银的沉淀生成。如当溶液中有大批氨分子时,AgCl不会沉淀;如当溶液中有大批SCN- 离子时,AgCl与AgBr都不会沉淀;如当溶液中有大批CN- 离子时,这三种卤化银都不会沉淀。在这些境况下,习题。虽加硝酸银无沉淀生成,也不能证明卤素离子不生计。

三、补充思考题

1.为什么不能用排水集气法采集氯气,但可用排饱和食盐水的方法来采集氯气?

解:查得,10℃时氯气在水中的溶解度为310(ml/100ml水),相当于在1体积的水中可能溶解3.1体积的氯气。制备苯甲酸的方法。水会吸收掉相当多的氯气。所以不能用排水集气法来采集氯气。

氯气溶于水后,有相当大的一部门是以HCl和HClO的形式生计的。盐酸还是一个强酸。所以实际的溶解均衡是,CI2 (g) + H2 O(l) =H+ (aq) + Cl- (aq)+HClO(aq)。

这样当水溶液中的Cl- 离子浓度较大时(如饱和食盐水中),均衡就会逆向搬动,使氯气的溶解度大幅度地低沉。于是可能用排饱和食盐水集气法来举办氯气的采集了。

在饱和食盐水中氯气的溶解度,可简陋计算如下:

10℃时氯气的溶解度为310(ml/100ml水),相当于0.14mol•L-1 。将溶液中的CI2 分子浓度无视不计。就有均衡时[H+ ]=[ Cl- ]=[ HClO]= 0.14mol•L-1

查得NaCl在0℃时(手头没有10℃的数据,反正它随温度变化不大),溶解度为35.7 g/100ml水)。近似为6.1mol•L-1

设氯气在饱和食盐水中的溶解度为x,则有

[H+ ]×[ Cl- ]×[ HClO]=(0.14)3 =x×6.1×x。可解出x =0.020(mol•L-1

x约是素来(在纯水中)溶解度的1/7。

倘使,溶液中的CI2 分子浓度较大,则会使氯气在饱和食盐水中的溶解度连素来的1/7都不到,还要小的更多。看看萃取制备装置图。

可见,溶液中的氯离子浓度对氯气的溶解度有多大的影响。

2.取用液溴时应当心什么

解:由于液溴有极强的腐蚀性和挥发性。取用它的全部操作都该当在通风厨及第办。操作人员还要带橡胶手套,防御液溴接触皮肤。

由于液溴有较大的密度(3.12g•ml-1 ),用广泛胶头滴管来移取液溴时,因重力作用,液溴很便当从滴管中自行流出,而滴落在所欲盛装的器皿外。所以要用特制较长且尖口端带有弯头的胶头滴管来移取液溴。

由于单质溴易挥发,假使在试剂瓶中液溴也是用水封的,表层是溴水。所以,胶头滴管的尖嘴要穿过水层,进入液溴层(暗红色)后才气罗致到液溴。

3.解释氯酸钾晶体折柳与浓硫酸、碘化钾溶液回响反映的情景。

解:氯酸钾晶体与浓硫酸的回响反映可用一系列的方程式来刻画:

复剖析回响反映,KClO3 +H2 SO4 = HClO3 +KHSO4

当HClO3 浓度>50%时会歧化,3HClO3 = HClO4 +2ClO2 + H2 O。

爆发进去的ClO2 会爆炸,2ClO2 = Cl2 +2O2 。所以有一连串的爆炸声。

总的回响反映方程式为,3KClO3 +3H2 SO4 =3KHSO4 +HClO4 +Cl2 +2O2 +H2 O。

对氯酸钾与碘化钾溶液回响反映的情景,学习苯甲酸乙酯摩尔质量。可能用尺度电极电势从实际下去举办争论。

查得在碱性溶液中Φ°(ClO3 - /Cl- )=0.62 V,Φ°(I2 /I- )= 0.54V。两者相差无几。说明氯酸钾与碘化钾在碱性介质中是很难发生回响反映的。其实,不只在碱性溶液中,在中性溶液中氯酸钾与碘化钾间也不发生回响反映。

在酸性溶液中Φ°(ClO3 - /Cl- )=1.45 V,Φ°(I2 /I- )= 0.54V。说明回响反映,ClO3 - + 6I- +6H+ = 3I2 +Cl- +3H2 O,是可能举办的。即,氯酸钾在酸性介质中能与碘化钾间发生氧化复原回响反映。而可能看到,有单质碘析出所酿成的,溶液呈棕色(还有一些I- ),或有紫黑色晶体(I- 无盈利)沉淀进去的情景。

参考文献

[1]北京师范大学等校编.无机化学实验(第二版).初等教育出版社.1991年


苯甲酸乙酯制备
听说苯甲酸乙酯

热门排行