Algunas sustancias, como el hidróxido de bario, son relativamente raras en las operaciones de laboratorio, por lo que generalmente no se utilizan para identificar e identificar sustancias. ¿Qué otras drogas son así?
(2) No es adecuado utilizar ácido sulfúrico concentrado para producir dióxido de carbono y dióxido de azufre. El primero es ligeramente soluble y produce sulfato de calcio, lo que dificulta el avance de la reacción. La concentración de iones de hidrógeno del segundo es demasiado baja, lo que da como resultado una velocidad baja.
(3) El gas residual ácido se puede absorber con cal alcalina, lechada de cal o una solución alcalina fuerte generalmente no es necesaria porque el hidróxido de calcio es una sustancia ligeramente soluble y la cantidad de hidróxido de calcio en el agua de cal. es limitado.
(4) Los indicadores como el magenta y el tornasol generalmente solo se utilizan para verificar las propiedades de las sustancias y no se utilizan como absorbentes. Por ejemplo, la presencia de dióxido de azufre se puede comprobar mediante la decoloración del magenta. El dióxido de azufre suele absorberse mediante una solución ácida de permanganato de potasio o una solución alcalina fuerte.
A la hora de planificar un diseño experimental se deben seguir algunos principios. En concreto:
Primero, principios científicos. Este es el primer principio del diseño experimental. Se refiere a los principios, secuencias operativas y métodos operativos de los experimentos diseñados, los cuales deben cumplir con los conocimientos teóricos químicos y la metodología experimental química. Por ejemplo, para verificar la presencia de cloro en clorato de potasio (KClO3), no se debe utilizar el método de disolverlo en agua y luego agregar una solución de AgNO3, porque el Cl- no existe en KClO3. En cambio, el sólido debe mezclarse primero con MnO2_2, luego enfriarse y luego el sólido debe disolverse en agua. Se debe agregar gota a gota una pequeña cantidad de AgNO3_3 al sobrenadante. Si se observa un fenómeno blanco, se debe agregar ácido nítrico diluido. El precipitado no se disolverá pero se disolverá para demostrar la existencia de cloro.
En segundo lugar, el principio de viabilidad. El principio de viabilidad significa que al diseñar experimentos, los principios experimentales utilizados son factibles y los productos químicos, instrumentos, equipos y métodos experimentales seleccionados pueden cumplir con las condiciones actuales. Por ejemplo, no es factible elegir una solución de nitrato de plata para distinguir NaCl y Na2SO4, porque aunque la tabla de solubilidad muestra que AgCl es insoluble y Ag2SO4 es ligeramente soluble, en realidad es imposible distinguirlos. Esto se debe a que Ag2SO4 descompone fácilmente el óxido de plata insoluble. Otro ejemplo es la eliminación de pequeñas cantidades de gas CO2 del gas CO. Algunos estudiantes optan por hacer pasar el gas mezclado a través de una capa de carbón caliente para aprovechar la reducibilidad del carbono para reducir el CO2 a gas CO. Esta solución es, por supuesto, posible en principio, pero no es fácil de implementar en las condiciones experimentales de las escuelas secundarias, porque la reducción de CO2 con carbón vegetal es una reacción endotérmica y requiere temperaturas muy altas. En sentido estricto, esta solución no es factible. La idea de diseño simple y efectiva debería ser: dejar pasar el gas mezclado a través de agua de cal clara o solución de NaOH o cal alcalina.
En tercer lugar, el principio de simplicidad. Se refiere al principio de que el diseño de experimentos químicos debe utilizar dispositivos o métodos simples tanto como sea posible y utilizar menos pasos y medicamentos experimentales para completar el experimento en poco tiempo. Por ejemplo, para eliminar las impurezas de óxido de cobre en la superficie del cobre, los principiantes pueden pensar fácilmente en usar un agente reductor (H2, C o CO) para reducirlas. Este método no es adecuado para el diseño experimental porque requiere calentamiento o incluso altas temperaturas para llevar a cabo la reacción, por lo que tiene altos requisitos de equipo y operación. Un método relativamente simple y sencillo es utilizar ácido sulfúrico diluido o ácido clorhídrico diluido como reactivo para limpiar las láminas de cobre a temperatura ambiente.
Cuarto, principio de seguridad. Esto significa que al diseñar experimentos se debe evitar en la medida de lo posible el uso de fármacos tóxicos o procedimientos experimentales riesgosos. El monóxido de carbono del ejemplo anterior es tóxico y no debe utilizarse. Por otro ejemplo, al identificar agua con bromo diluida y agua con yodo diluida (ambas son soluciones de color amarillo claro), no se puede hacer la distinción calentando para evaporar y observando el color del vapor, porque tanto los vapores de bromo como los de yodo son altamente tóxicos, muy peligrosos. e inseguro. En lugar de ello, se añade un disolvente orgánico (como CCl4) para la extracción. o añadiendo una solución de nitrato de plata acidificada con ácido nítrico. Desde esta perspectiva, las ideas y operaciones que pueden causar contaminación ambiental y lesiones personales son inseguras, por lo que no son aconsejables en el diseño experimental.
Con base en los cuatro principios de diseño experimental y las prácticas de operación experimental anteriores, podemos saber claramente que los criterios de optimización para los planes de diseño de experimentos químicos son: (1) principios apropiados (2) efectos obvios; equipo simple; (4) operación segura; (5) ahorro de medicamentos; (6) pasos experimentales simples;
Debes elegir NaHCO3 saturado en lugar de Na2CO3 saturado para eliminar el HCl del CO2. Para eliminar gases ácidos como el CO2 del aire, debes elegir una solución concentrada de NaOH en lugar de agua de cal clarificada. Se debe elegir agua con bromo en lugar de una solución magenta para eliminar el SO2 del CO2. Se debe utilizar cal alcalina para eliminar el vapor de agua del NH3 en lugar de H2SO4 concentrado. Para eliminar SO3 del SO2, se debe utilizar H2SO4 con una concentración de 98,3 en lugar de H2O.
Reconocimiento y respuesta a sustancias
Estrictamente hablando, se debe dividir en dos categorías: identificación y diferencia. Sin embargo, en la etapa de secundaria las diferencias generalmente son las principales, y las diferencias. sólo unos pocos pertenecen a la identificación.
Al examinar este tipo de preguntas, primero observe los requisitos: si solo se puede usar un reactivo o si se puede elegir a voluntad, si no se usan otros reactivos o si se pueden usar una condición; o se pueden utilizar múltiples condiciones.
Por ejemplo, solo se permite utilizar un reactivo para identificar Na2S, Na2SO4 y Na2SiO3, pero los aniones aquí son diferentes. Por supuesto, generalmente se puede considerar desde el punto de vista de la precipitación y la liberación de gases. Si se agregan precipitantes comunes AgNO3 o BaCl2, es difícil distinguirlos, por lo que se agrega una solución ácida que proporciona más H pero no puede mejorar la oxidación. Debido a que Na2S y Na2SO3 tienen fuertes propiedades reductoras, se puede usar ácido clorhídrico diluido o H2SO4 diluido.
Para otro ejemplo, distinguir entre los cuatro polvos sólidos de CaCO3, CaSO4, Na2CO3 y Na2SO4 no se limita a un reactivo, por lo que primero puede usar H2O como reactivo y dividirlo en dos grupos según solubilidad. Luego puede usar ácido clorhídrico diluido para distinguir CaCO3 en CaCO3 y CaSO4 con baja solubilidad, y también para distinguir Na2CO3 y Na2SO4 con alta solubilidad.
Otro ejemplo es seleccionar solo un reactivo para distinguir entre las cuatro soluciones de NH4Cl, Na2SO4, (NH4)2SO4 y NaCl. Las cuatro sustancias de este problema tienen el mismo catión o anión entre sí. Por lo tanto, no es posible considerar un solo ion componente en un reactivo. Sólo es posible hacer que los dos iones componentes del reactivo actúen por separado. Al mismo tiempo, no debemos olvidar que la aparición de algunos fenómenos requiere determinadas condiciones externas. Según la particularidad del NH4 y el SO42-, se debe utilizar hidróxido de bario como reactivo y se requiere calentamiento para distinguir diferentes situaciones.