Una colección completa de experimentos de química de la escuela secundaria, que deben tener pasos, equipo experimental, experimentos completos uno por uno, imágenes y precauciones. Hermanos y hermanas, por favor ayuden.
1. Preparación del medicamento
(1) Instrumentos utilizados:
Pinzas sólidas (bloque) (polvo), cuchara de esquina, probeta para medir líquidos, tubo gotero, bureta
Modo de uso: Sostener una horizontalmente, poner dos lentamente y poner tres verticalmente, verter el líquido en la boca y etiquetar la palma de la mano, limpiar el gotero, no absorber demasiado líquido, y cuelgue la gota verticalmente
(2) Instrumento cuantitativo: use una balanza y un cilindro medidor. Si no es cuantitativo, use una cantidad mínima de 1-2 ml de líquido para cubrir el fondo del tubo de ensayo.
(3) Después de sacarlo, cubra la tapa y vuelva a colocarla. Los medicamentos restantes no se pueden volver a colocar en su lugar original (excepto el fósforo blanco y el sodio y potasio metálicos).
(4) Acceso a reactivos especiales
Fósforo blanco: use unas pinzas para sujetar el fósforo blanco y úselo con un cuchillo. Corte bajo el agua
Sodio y potasio metálico: después de sacarlo con unas pinzas, use papel de filtro para Absorba el queroseno, colóquelo sobre un trozo de vidrio y córtelo en trozos del tamaño de soja o frijol mungo con un cuchillo.
No toque el reactivo con las manos. No huela ni pruebe los medicamentos.
2. Limpieza del instrumento
Método básico: primero inyectar una pequeña cantidad de agua, agitarla y verterla, enjuagar la pared exterior, si todavía hay manchas, frotar o utilizar un tratamiento con líquido de lavado. Finalmente enjuague con agua destilada.
Estándares de limpieza: una capa de película de agua se adhiere uniformemente a la pared interior y no se acumula en gotas de agua ni se condensa en hebras
Método de lavado del instrumento: según la naturaleza de La mancha en el instrumento, seleccione Los reactivos apropiados se disuelven y eliminan. Los más utilizados incluyen: lavado con ácido, lavado con álcali, lavado con oxidantes, lavado con disolventes, etc.
Ejemplos de lavado de manchas especiales:
(1) Solución de NaOH o detergente en polvo o gasolina en un tubo de ensayo con grasa.
(2) Plata adherida espejo Tubo de ensayo con solución de HNO3
(3) Tubo de ensayo de ácido nítrico después de reducir CuO
(4) Tubo de ensayo de CS2 con azufre, fósforo blanco y yodo pegados
(5) Un frasco de reactivo que contiene solución de KMnO4 y ácido clorhídrico concentrado
(6) Un tubo de ensayo con solución de NaOH o CS2 para derretir azufre
(7) Un frasco de reactivo que contiene cal agua que contiene ácido clorhídrico
(8) Tubo de ensayo con alcohol o solución de NaOH para fundir fenol
(9) Tubo de ensayo con solución de NaOH y alcohol que contiene acetato de etilo
(10 ) Han hecho tubos de ensayo de Cl—, Br— para probar el amoníaco
3 Uso del papel de prueba
Papeles de prueba de uso común y sus usos:
Tornasol rojo. papel para probar reactivos o gases alcalinos
Papel de tornasol azul prueba reactivos o gases ácidos
Papel de prueba de almidón KI prueba gases oxidantes
Papel de prueba de PH prueba la acidez y alcalinidad de la solución
Uso: Para probar la solución, tome el papel de prueba y colóquelo en el cristal del reloj. Sumerja la varilla de vidrio en el líquido y colóquela en el centro del papel de prueba. cambio de color para determinar la naturaleza de la solución.
Para probar el gas, use unas pinzas o péguelas en un extremo de la varilla de vidrio, humedézcala primero con agua y luego colóquela en el gas. Observe el cambio de color del papel de prueba para determinar el gas. naturaleza del gas.
Existen muchos tipos de tiras reactivas. Los más utilizados incluyen papel de tornasol rojo, papel de tornasol azul, papel de prueba de PH, papel de prueba de yoduro de potasio y almidón y papel de prueba magenta.
Nota: Cuando utilices papel test de pH, no lo mojes con agua destilada.
4. Preparación de la solución
(l) Preparar una solución con una determinada fracción de masa de soluto
Cálculo:
Pesaje:
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Disolución:
(2) Preparar una solución con una determinada concentración de sustancia
Cálculo:
Pesaje
Disolución: Verter el soluto sólido o líquido en un vaso de precipitado, agregar una cantidad adecuada de agua destilada (aproximadamente 1/6 del volumen de la solución), remover con una varilla de vidrio para disolverlo, enfriar a temperatura ambiente. y escurrir la solución en un matraz aforado.
Lavado (traslado): Lavar el vaso y la varilla de vidrio 2-3 veces con una cantidad adecuada de agua destilada, y verter el líquido de lavado en el matraz aforado. Agite para mezclar la solución de manera uniforme.
Volumen constante: Continúe agregando agua con cuidado al matraz volumétrico hasta que el nivel del líquido esté cerca de 2-3 m de la escala. Utilice un gotero con punta de goma para agregar agua de modo que la superficie cóncava de la solución. está justo en línea con la escala.
tangente. Tapar bien el matraz aforado y agitar bien.
5. Filtración La filtración es un método para eliminar impurezas de una solución que son insolubles en el disolvente.
(1) Embudo para instrumentos, vaso de precipitados, soporte de hierro, varilla de vidrio (papel de filtro)
(2) Preste atención a lo siguiente al filtrar:
a
① Primer post: Dobla el papel de filtro y mételo en el embudo. Añade una pequeña cantidad de agua destilada para humedecerlo y que el papel de filtro se pegue al interior. pared del embudo.
②Dos mínimos: el borde del papel de filtro debe estar ligeramente más bajo que el borde del embudo, y el nivel del líquido agregado al embudo debe ser ligeramente más bajo que el borde del papel de filtro.
③Tres soportes: Al verter líquido en el embudo, la boca del vaso debe estar en contacto con la varilla de vidrio; el extremo inferior de la varilla de vidrio debe estar en ligero contacto con las tres capas de papel de filtro; en el filtro; el extremo del cuello del embudo debe estar en contacto con la pared interna del receptor, por ejemplo, use filtración para eliminar una pequeña cantidad de sedimento en sal gruesa.
b. Si desea obtener un precipitado puro o pesar la calidad del precipitado, debe lavar el precipitado: el motivo del lavado es eliminar las sustancias solubles en la superficie del precipitado; El método es: remojar en agua destilada. Lavar los sólidos en el papel de filtro. Una vez finalizado el flujo, repetir varias veces hasta que se laven.
c.Comprobar si el precipitado está lavado: (Comprobar los iones que son más abundantes y fáciles de detectar en la solución, tomando como ejemplo los que contienen más SO42-) Tomar un poco del eluato recién obtenido. y colóquelo en En la solución de BaCl2 acidificada con ácido clorhídrico, si no aparece turbidez blanca, significa que el precipitado se ha lavado; si aparece turbidez blanca, significa que el precipitado no se ha lavado;
d. Compruebe si la precipitación se completa durante la reacción: tomar el sobrenadante de la precipitación y agregar el agente precipitante. Si no hay más precipitación, significa que la precipitación está completa.
6. Evaporación y cristalización La evaporación es un método mediante el cual se concentra una solución, se vaporiza un disolvente o se precipita un soluto en forma de cristales. La cristalización es el proceso mediante el cual un soluto se separa en cristales de una solución y puede usarse para separar y purificar una mezcla de varios sólidos solubles. El principio de cristalización se basa en la diferencia de solubilidad de cada componente de una mezcla en un determinado disolvente. El disolvente se reduce por evaporación o se reduce la temperatura para reducir la solubilidad, precipitando así los cristales. Al calentar el plato de evaporación para evaporar la solución, use una varilla de vidrio para agitar continuamente la solución para evitar que salpiquen gotas debido a la temperatura local excesiva. Cuando aparezcan más sólidos en el plato evaporador, deja de calentar.
7. Destilación La destilación es un método de purificar o separar mezclas de líquidos con diferentes puntos de ebullición. La separación de múltiples líquidos mezclados utilizando el principio de destilación se llama fraccionamiento.
Tenga cuidado al operar:
①Ponga una pequeña cantidad de porcelana rota en el matraz de destilación para evitar que el líquido hierva.
②La posición del bulbo de mercurio del termómetro debe estar en la misma línea horizontal que el borde inferior del fondo del ramal.
③El líquido contenido en el matraz de destilación no puede exceder los 2/3 de su volumen, ni menos de 1/3.
④El agua de refrigeración en el tubo del condensador entra por el puerto inferior y sale por el puerto superior.
⑤La temperatura de calentamiento no debe exceder el punto de ebullición de la sustancia con el punto de ebullición más alto en la mezcla, como la destilación fraccionada del petróleo.
8. Separación y Extracción La separación es un método para separar dos líquidos que son inmiscibles y tienen diferentes densidades. La extracción es un método que utiliza un solvente para extraer un soluto de una solución compuesta por él y otro solvente aprovechando las diferentes solubilidades de los solutos en solventes mutuamente inmiscibles. El agente de extracción seleccionado debe cumplir los siguientes requisitos: es inmiscible con el disolvente de la solución original; su solubilidad en el soluto es mucho mayor que la del disolvente original y el disolvente es fácilmente volátil.
(1) Instrumentos
Embudo de decantación
Vaso de precipitado
(2) Operación de extracción
Durante la separación Añadir la solución y el agente de extracción al embudo de líquido, tape la boca superior del embudo con la mano derecha, sostenga el pistón con la mano izquierda, déle la vuelta, agítelo vigorosamente, desinfle y colóquelo en posición vertical sobre el anillo de hierro para déjelo reposar
Selección del agente de extracción: 1 y el original. Los disolventes son inmiscibles y no reactivos entre sí. La solubilidad del soluto en él es mucho mayor que la del disolvente original.
(3) Operación de separación: Deje que el extremo inferior del embudo de decantación esté cerca de la pared interior del vaso de precipitados y abra el vaso superior del embudo de decantación, abra el pistón y deje que el líquido inferior fluya. desde abajo hasta la interfaz, luego cierre el pistón y vierta el líquido superior en otro vaso de la boca superior
Durante el proceso de extracción, preste atención a:
①Vierta la solución a extraer y el disolvente de extracción en el embudo de decantación desde la parte superior en secuencia. La cantidad no debe exceder 2/3 del volumen del embudo. Tape el tapón y agite.
② Al oscilar, sujeta el cuello de la boca superior del embudo con la mano derecha, presiona el tapón con la raíz del dedo índice, sujeta el grifo con la mano izquierda y controla el pistón con Con los dedos al mismo tiempo, voltee el embudo y oscile vigorosamente.
③ Luego, deje reposar el embudo de decantación hasta que el líquido se separe en capas. Durante la separación del líquido, el líquido inferior se libera de la boca del embudo y el líquido superior se vierte por la boca superior. Por ejemplo, el tetracloruro de carbono se utiliza para extraer bromo del agua con bromo.
9． Sublimación La sublimación se refiere al proceso en el que una sustancia sólida absorbe calor y cambia directamente a un estado gaseoso sin pasar por un estado líquido. Utilice las propiedades de sublimación de determinadas sustancias para separar esta sustancia de otras sustancias que no se subliman cuando se calientan,
10. La diálisis es un método que utiliza membranas semipermeables (como membranas de vejiga, papel pergamino, celofán, etc.) para separar los coloides de las moléculas y los iones mezclados en ellos. La diálisis se usa comúnmente para purificar y refinar soluciones coloidales. El principio de la diálisis es la difusión. El agua destilada en el vaso debe reemplazarse constantemente o reemplazarse con agua corriente para mejorar el efecto de la diálisis.
Instrumento bolsa de membrana semipermeable (como membrana de vejiga, papel pergamino, celofán, etc.), vaso de precipitados, varilla de vidrio
Sal para dominar la sal de sodio de los ácidos grasos superiores en la reacción de salazón y saponificación de proteínas Salado
11 Resumen de los métodos de inspección de estanqueidad para varios dispositivos
1 Métodos básicos:
①Método de calentamiento: Deje el dispositivo con solo 1 Primero, inserte el conducto de salida en el agua y luego use calor suave (cubierta de mano, cubierta de toalla caliente, lámpara de alcohol de calor suave, etc.) para expandir el gas en el dispositivo. Observe el catéter insertado en el agua en busca de burbujas de aire. Después de que cesa el calentamiento leve, ¿aparece una columna de agua en el catéter?
②Método de agua prensada: como inspección de estanqueidad del generador Qip
③Método de soplado de aire
2. Pasos básicos:
① Forme un salida cerrada
② Inspeccione utilizando el método de calentamiento, método de presión de agua, método de soplado de aire, etc.
③ Observe burbujas, columnas de agua y otros fenómenos para sacar conclusiones.
Nota: Si hay muchos instrumentos conectados, se deben comprobar por apartados.
Método 2: Sople en la boca del conducto para ver si hay una columna de agua que se eleva en el extremo del cuello del embudo. Sujete el tubo de goma con una abrazadera de tubo de goma y déjelo reposar por un momento. Observe si la columna de agua cae en el extremo del cuello del embudo de cuello largo. Si hay una caída al soplar, la columna de agua sube y no cae después de sujetar el tubo de goma, lo que indica que la estanqueidad es buena.
Serie tres de revisión de experimentos químicos: purificación, separación, eliminación de impurezas e identificación de sustancias
Reproducción de conocimientos:
Requisitos básicos para la separación y purificación de mezclas: Principios correctos, fácil de operar, usar menos reactivos (ingredientes principales) sin reducir la cantidad (o reducirla muy poco) y proteger el medio ambiente.
Ⅰ. Métodos comúnmente utilizados para la separación y purificación de mezclas:
Método de tratamiento con ácidos y álcalis: este método utiliza la diferente acidez y alcalinidad de varios componentes de la mezcla para tratarlos. ácido o álcali, separando y purificando sustancias,
Método de interconversión de sal normal y sal ácida
Método de precipitación:
Método de oxidación-reducción: este método utiliza Un determinado componente se puede oxidar (reducir) para separar y purificar sustancias.
Electrólisis: este método utiliza el principio de la electrólisis para separar y purificar sustancias, como la fundición electrolítica de aluminio;
Método de adsorción: un determinado componente de la mezcla es fácilmente absorbido por un determinado adsorbente, como el uso de carbón para eliminar pigmentos orgánicos de la solución de sacarosa
Ⅱ Métodos comunes de eliminación de impurezas de sustancias No. Eliminación de las impurezas contenidas. en la sustancia original El método de operación principal del reactivo de impurezas
La malla de alambre de cobre caliente 1 N2 O2 se lava con gas de conversión sólido
Solución de 2 CO2 H2S CuSO4
3 CO CO2 NaOH solución gas depurador
4 CO2 CO gas de conversión sólido CuO incandescente
5 CO2 HCI gas depurador NaHCO3 saturado
6 H2S HCI gas de lavado NaHS saturado
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Depurador de NaHSO3 saturado de 7 SO2 HCI
Depurador de solución salina saturada de 8 CI2 HCI
Depurador de NaHCO3 saturado de CO2 SO2
10 Polvo de carbón MnO2 Ácido clorhídrico concentrado (requiere calentamiento) Filtro
11 MnO2 C -------- Calentar y quemar
12 Polvo de carbón CuO Ácido diluido (como ácido clorhídrico diluido) Filtración
Método de operación principal del reactivo de eliminación de impurezas contenido en el producto original del número de serie
13 AI2O3 Fe2O3 NaOH (exceso), filtración de CO2
14 Fe2O3 AI2O3 Filtración de solución NaOH
15 AI2O3 SiO2 Filtración de ácido clorhídrico y amoniaco
16 SiO2 Filtración de solución ZnO HCI,
17 BaSO4 BaCO3 HCI o H2SO4 diluido filtración
18 Solución de NaHCO3 Método de conversión de Na2CO3 CO2 agregando ácido
19 Solución de NaCI Método de conversión de NaHCO3 HCI agregando ácido
20 Solución de FeCI3 Método de conversión de FeCI2 CI2 mediante añadiendo oxidante
21 Solución FeCI3 CuCI2 Fe, filtración CI2
22 Solución FeCI2 FeCI3 Fe añadiendo método de conversión de agente reductor
23 Adsorción CuO Fe (imán)
24 Fe(OH)3 FeCI3 coloidal diálisis con agua destilada
25 CuS FeS filtración de ácido clorhídrico diluido
26 I2 cristal NaCI -------- calentamiento sublimación
27 NaCI cristal NH4CL - ------- Descomposición térmica
28 KNO3 cristal NaCI recristalización en agua destilada.
29 Etileno SO2, H20 soda Método de conversión de cal más sólidos
30 Etano C2H4 Bromo Limpieza de gases en solución de tetracloruro de carbono
31 Separación de solución diluida de bromobenceno Br2 NaOH
32 Separación de solución de toluenofenol NaOH
33 Destilación de Na2CO3 saturado con ácido acético hexanal
34 Agua con etanol (una pequeña cantidad) Nueva destilación de CaO
35 Fenol, solución de benceno NaOH, separación de CO2
III.Identificación de sustancias Resumen del tema
1. Método físico
Método de observación: Principalmente observando el estado y color de la sustancia a identificar, como identificar soluciones de cloruro férrico y cloruro ferroso de la misma concentración;
p>Método de prueba de olfateo: se lleva a cabo principalmente juzgando los diferentes olores de sustancias gaseosas volátiles, como la identificación de amoníaco e hidrógeno;
Método soluble en agua: se lleva a cabo principalmente observando la disolución de las sustancias identificadas en el agua, como la identificación de carbonato de sodio y carbonato de calcio;
Método de calentamiento: principalmente adecuado para identificar sustancias que son fáciles de sublimar, como la identificación de yodo elemental y naftaleno (este método es; también se utiliza en métodos químicos)
Método de efecto térmico: se utiliza a menudo para identificar sustancias cuya temperatura de solución cambia significativamente después de disolverse en agua, como sales de amonio, ácido sulfúrico concentrado y soda cáustica;
Método de llama: se utiliza a menudo para ciertos metales o la identificación de iones metálicos, como la identificación de sales de potasio y sales de sodio.
2． Método químico
Método de calentamiento: sales como bicarbonato, nitrato, sal de amonio y álcali insoluble son fáciles de descomponer cuando se calientan, los hidratos cristalinos pierden agua cuando se calientan, etc.;
Solubilidad en agua (o agregar agua): por ejemplo, el sulfato de cobre anhidro se vuelve azul cuando entra en contacto con el agua, o su solución acuosa se vuelve azul, el carburo de calcio libera gas cuando entra en contacto con el agua, etc.;
Método de prueba del indicador: Piedras de uso común Utilice estambres, fenolftaleína y papel de prueba de pH para probar la acidez y alcalinidad de la solución o líquido a identificar, como acetato de amonio, cloruro de aluminio, bicarbonato de sodio y bicarbonato de sodio (con papel de prueba de pH); p >Método de ignición: se utiliza principalmente para probar el apoyo a la combustión o la inflamabilidad de la sustancia gaseosa a identificar, así como el fenómeno de combustión de los combustibles, las características de los productos de combustión, etc., como la quema de acetileno para producir una gran cantidad de humo negro, llama de hidrógeno en cloro Es de color pálido;
Método indicador: utiliza principalmente la diferencia en las propiedades de las sustancias a identificar para seleccionar reactivos adecuados, como identificar cuatro soluciones de amonio sulfato, sulfato de sodio, cloruro de amonio y cloruro de sodio, se puede usar una solución de hidróxido de bario para identificar las cuatro soluciones de ácido fórmico, formaldehído, glucosa y glicerol, se puede usar una suspensión de hidróxido de cobre recién preparada y luego calentar con ellas respectivamente. ;
Método de grupo: cuando hay muchas sustancias por identificar, a menudo se seleccionan reactivos apropiados para dividir las sustancias que se van a identificar en varios grupos, y luego se identifica cada grupo, como identificar seis soluciones incoloras. (líquidos) de carbonato de sodio, soda cáustica, agua, cloruro de bario, ácido sulfúrico y ácido clorhídrico), se puede utilizar una solución de prueba de fuego para dividir las seis soluciones anteriores en tres grupos (ácido, alcalino, neutro) y luego identificar. cada grupo.
3. Otros métodos
Utiliza un solo método reactivo: si solo tienes agua destilada y un tubo de ensayo, identifica los siguientes polvos sólidos blancos: hidróxido de bario, sulfato de cobre anhidro, sulfato de sodio, cloruro de aluminio y cloruro de sodio. primero detecte el sulfato de cobre y luego identifique el hidróxido de bario, el sulfato de sodio, el cloruro de aluminio y el cloruro de sodio en secuencia;
Mezcla de diferentes reactivos en pares: si no se utiliza ningún reactivo para identificar las siguientes cuatro soluciones de color, la soda ceniza, soda cáustica, sulfato de aluminio y cloruro de bario, tomar una pequeña cantidad de cada uno, mezclar cualquiera con las otras tres soluciones y registrar los fenómenos experimentales;
Método de autoidentificación para dos soluciones: tal como dos frascos Soluciones incoloras que han perdido sus etiquetas y no tienen diferencia en apariencia. Solo sabemos que un frasco es ácido clorhídrico y el otro es carbonato. No se necesitan otros reactivos para su identificación.
Revisión de Experimento de Química: Preparación de Gas
Conexión de Interfaces
Generalmente se debe seguir el orden de disposición de los dispositivos. Para el dispositivo de absorción, si se trata de una botella de lavado de gas, debe tener una entrada "larga" (que favorece la absorción total de impurezas) y una salida "corta" (que favorece la exportación de gas) si se trata de un tubo de secado que contiene cal sodada. para absorber humedad y CO2, debe ser "grande" "dentro" (utilizando también la absorción total de CO2 y vapor de agua) y "pequeño" afuera (propicio para la exportación de gas residual, si se trata de gas de desplazamiento). debe ser "corto" hacia adentro y "largo" hacia afuera. El volumen de agua descargada es el volumen de gas generado.
1. Diseño del dispositivo experimental de gas
(1) Secuencia del dispositivo: dispositivo de producción de gas → dispositivo de purificación → dispositivo de reacción o recolección → dispositivo de eliminación de gas de cola
(2) Secuencia de instalación: de abajo hacia arriba, de izquierda a derecha
(3) Secuencia de operación: ensamblar instrumentos → verificar la estanqueidad → agregar medicamentos → realizar experimentos
2. generación Tipos de dispositivos
(1) Principios de diseño: Seleccione el dispositivo de reacción en función de factores como el principio de reacción, el estado de los reactivos y las condiciones requeridas para la reacción.
(2) Tipos básicos de dispositivos:
(4) Inspección de estanqueidad del dispositivo
3. Dispositivos de purificación, secado y reacción
(1) Causas de impurezas: ① Hay sustancias volátiles durante la reacción, como HCl en el gas producido con ácido clorhídrico, el gas que emerge de la solución contiene vapor de agua;
② Se agregan reacciones secundarias o impurezas a la reacción, como SO2 cuando se produce etileno H2S en acetileno, etc.
(2) Tipo básico de dispositivo: diseñado según el estado y condiciones del medicamento purificado
(3) Selección de purificador de gas
Seleccione absorbente de gas Base: la diferencia entre las propiedades del gas y las propiedades de las impurezas. La consideración principal es el efecto de absorción, no el fenómeno. Elija un removedor de impurezas que reaccione rápida y completamente con las impurezas.
Generalmente: ① Las impurezas del gas que son fácilmente solubles en agua pueden ser absorbidas por el agua; ② Las impurezas ácidas pueden ser absorbidas por sustancias alcalinas; ③ Las impurezas alcalinas pueden ser absorbidas por sustancias ácidas; desecantes; ⑤Las sustancias que pueden reaccionar con impurezas para formar precipitación (o materia soluble) también se pueden utilizar como absorbentes.
Principios para seleccionar absorbentes: ① Solo puede absorber impurezas en el gas, pero no puede reaccionar con el gas purificado. ②No se pueden introducir nuevas impurezas. Realice en un dispositivo cerrado y mantenga el gas del dispositivo fluyendo suavemente.
(4) Tipos y selección de desecantes de gas
Los desecantes de gas de uso común se pueden dividir en tres categorías según la acidez y la alcalinidad:
①Desecante ácido, como como ácido sulfúrico concentrado, pentóxido de fósforo y gel de sílice. Los desecantes ácidos pueden secar gases ácidos o neutros, como CO2, SO2, NO2, HCI, H2, Cl2, O2, CH4 y otros gases.
②Desecante alcalino, como cal viva, cal sodada, NaOH sólido. El desecante alcalino se puede utilizar para secar gases alcalinos o neutros, como NH3, H2, O2, CH4 y otros gases.
③El desecante neutro, como el cloruro de calcio anhidro, etc., puede secar gases neutros y ácidos, como O2, H2, CH4, etc.
Al seleccionar un desecante, no se pueden usar desecantes ácidos para gases alcalinos y no se pueden usar desecantes alcalinos para gases ácidos. Los desecantes oxidantes no se pueden utilizar para gases reductores. Las sustancias que pueden reaccionar con el gas no se pueden seleccionar como desecantes. Por ejemplo, CaCl2 no se puede usar para secar NH3 (porque se genera CaCl2 · 8NH3) y H2SO4 concentrado no se puede usar para secar NH3, H2S, HBr, HI, etc.
(5) Secuencia de conexión de los dispositivos de purificación y secado de gas
El tubo de entrada de aire del dispositivo de lavado de gas siempre se inserta cerca del fondo de la botella y el tubo de salida está ligeramente tapado. El tubo de secado siempre tiene una abertura grande para la entrada de aire y una abertura pequeña para la salida de aire.
Generalmente, si se usa una solución como reactivo de eliminación de impurezas, las impurezas se eliminan primero y luego se secan; si se usa calentamiento para eliminar las impurezas, las impurezas se eliminan primero y luego se calientan. Los gases de escape tóxicos y nocivos deben absorberse (o encenderse) con soluciones adecuadas para convertirlos en sustancias no tóxicas, inofensivas y no contaminantes. Por ejemplo, el gas de cola Cl2, SO2, Br2 (vapor), etc. puede ser absorbido por una solución de NaOH; el gas de cola H2S puede ser absorbido por CuSO4 o una solución de NaOH CO puede encenderse para convertirlo en gas CO2;
4. Dispositivo de recolección
1. Principio de diseño: basado en la solubilidad o densidad del gas.
(1) Gases que son fácilmente solubles o reaccionan con ellos. agua: use el método de escape de aire hacia arriba (o hacia abajo)
(2) Gases que reaccionan con los componentes del aire o tienen una densidad similar al aire: método de drenaje (líquido)
(3) Considere agotar gases solubles mediante el método líquido
(4) Cuando ambos métodos están disponibles, el gas recolectado por el método de drenaje es más puro. Si el gas que se va a producir requiere secado, utilice el método de extracción de aire o el método de extracción de solvente no acuoso.
2. Tipos básicos de dispositivos:
5. Dispositivo de tratamiento de gases de escape-dispositivo de seguridad
Métodos de tratamiento de gases de escape: emisión directa, absorción directa, anti- Absorción por retroceso, Tratamiento por combustión
Dispositivo de tratamiento
(1) Absorción directa
(2) Diseño de dispositivo para evitar la retrosucción
En algunos casos, durante el experimento, la succión del líquido absorbente tendrá efectos adversos en el experimento, como la explosión de instrumentos de vidrio, contaminación de los reactivos de reacción, etc. Por lo tanto, se deben tomar ciertas medidas para evitar la succión del líquido absorbente. absorber líquido en experimentos relevantes. Generalmente se adoptan las siguientes medidas para evitar la retrosucción:
a Dispositivo de corte: corte el sistema de dispositivo cerrado que puede causar la retrosucción de líquido para evitar la retrosucción de líquido, por ejemplo, al producir. oxígeno y metano en el laboratorio, generalmente use el método de drenaje para recolectar el gas. Cuando se complete el experimento, se debe sacar el tubo del fregadero y apagar la lámpara de alcohol.
b Configure dispositivos de protección: ① Tipo de embudo invertido: este dispositivo puede aumentar el área de contacto entre el gas y el líquido absorbente, lo que es beneficioso para la absorción de gas por parte del líquido absorbente. Cuando el líquido absorbente absorbe el gas soluble, la presión en el conducto disminuye y el líquido absorbente sube al embudo. Debido al gran volumen del embudo, el nivel del líquido en el vaso de precipitados disminuye, lo que hace que la boca del embudo se separe. El nivel del líquido. El líquido absorbente en el embudo se ve afectado por su propia gravedad. La acción del líquido regresa al matraz, evitando así que el líquido absorbente sea succionado. Como se muestra en el siguiente dispositivo, para gases que son fácilmente solubles en agua y poco solubles en solventes orgánicos, el gas no será absorbido nuevamente por el solvente orgánico. ②Tipo de capacidad: cuando el gas que es fácilmente soluble en el líquido absorbente ingresa al líquido absorbente desde el extremo del tubo de secado y es absorbido, la presión en el conducto de aire disminuye, lo que hace que el líquido absorbente sea succionado nuevamente hacia el tubo de secado. La masa del líquido absorbente en sí es mayor que la diferencia de presión entre el interior y el exterior del tubo de secado. El líquido absorbente regresa al vaso por su propio peso, evitando así que el líquido absorbente sea succionado nuevamente. Este dispositivo es similar a un embudo invertido. ③Tipo de almacenamiento de líquido: cuando el líquido de absorción se aspira, el líquido absorbido se almacena mediante el dispositivo de almacenamiento de líquido preestablecido para evitar que el líquido de absorción ingrese al instrumento calentado o al recipiente de reacción. Este dispositivo también se llama botella de seguridad. ④ Tipo de presión equilibrada: para evitar que el líquido del embudo de decantación fluya suavemente, se utiliza un tubo de goma para conectar el dispositivo de conexión (consulte el tipo de presión constante); ⑤ Tipo de dispositivo de seguridad antiobstrucción: para evitar la Para evitar que la presión en el sistema de reacción se reduzca, lo que provoca que el líquido de absorción se escape. Para la retrosucción, se puede conectar un dispositivo que puede comunicarse con el mundo exterior al sistema del dispositivo cerrado, que puede ajustar automáticamente la diferencia de presión entre el interior y el exterior. el sistema para evitar que la solución sea succionada. ⑥Para evitar que el polvo o la pasta obstruyan las vías respiratorias, coloque una bolita de algodón en la boca del catéter. ⑦Dispositivo de sellado de líquido: para evitar que el gas se escape del embudo de cuello largo, se puede colocar un pequeño tubo de ensayo en el extremo del embudo en el dispositivo generador
3) Dispositivo de seguridad anticontaminación: quemar o embolsar
Principios de juicio
① Los gases tóxicos y contaminantes del medio ambiente no se pueden descargar directamente.
② Para la absorción de gases de escape, se deben seleccionar absorbentes y dispositivos de absorción adecuados.
Absorción directa: Cl2, H2S, NO2 Antirretorno: HCl, NH3, SO2
Absorbentes de uso común: agua, solución de NaOH, solución de sulfato de cobre
③ Gases inflamables de difícil absorción con absorbente: quemar o embolsar. Como por ejemplo CO.
Inspección de iones
Nota sobre los fenómenos de los reactivos iónicos
Método de precipitación Cl-, Br-, I-, AgNO3+HNO3 AgCl↓ blanco, AgBr ↓ amarillo claro, AgI↓amarillo
SO42- El precipitado blanco diluido de HCl y BaCl2 debe acidificarse primero con HCl
Solución de Fe2+ NaOH precipitado blanco → verde grisáceo → precipitado marrón rojizo
La solución de Fe3+ NaOH tiene un precipitado de color marrón rojizo
La solución de Al3+ NaOH tiene un precipitado blanco → la disolución no es necesariamente Al3+
Método de gas NH4+ Solución concentrada de NaOH y rojo húmedo El papel de tornasol produce un gas irritante, lo que provoca que el papel de prueba debe calentarse si se vuelve azul
CO32- ácido clorhídrico diluido + agua de cal el agua de cal se vuelve turbia SO32- también tiene este fenómeno
SO32- H2SO4 diluido y solución magenta la solución magenta se desvanece
Método de desarrollo de color I- Agua Cl2 (una pequeña cantidad), la capa inferior de CCl4 es violeta
Solución Fe2+ KSCN, luego gotear Agua Cl2, al principio no hay cambios, luego se vuelve roja después de gotear agua Cl2
Fe3+ ①Solución de KSCN roja
②Solución de fenol violeta
Na+, K+ Pt alambre + llama HCl es amarilla, violeta claro K+ necesita pasar a través de la pieza de vidrio de cobalto azul
Inspección de varios compuestos orgánicos importantes
(1) El benceno puede reaccionar con bromo puro y hierro limaduras para producir niebla blanca de HBr. Puede reaccionar con una mezcla de ácido sulfúrico concentrado y ácido nítrico concentrado para producir nitrobenceno, un aceite amarillo con olor a almendra amarga (densidad superior a 1) que es insoluble en agua.
(2) El etanol puede reaccionar con el alambre de cobre en espiral caliente, convirtiendo el CuO negro de la superficie en cobre brillante y produciendo acetaldehído con un olor acre. La mezcla de etanol, ácido acético y ácido sulfúrico concentrado se calienta para que reaccione, y el gas generado se pasa a una solución saturada de Na2CO3, y un líquido de acetato de etilo con un aroma aceitoso y afrutado transparente flota en el agua.
(3) El fenol puede reaccionar con agua de bromo concentrada para formar un precipitado blanco de tribromofenol. Puede reaccionar con la solución de FeCl3 para generar una solución de color púrpura.
(4) El acetaldehído puede sufrir una reacción de espejo plateado o puede reaccionar con Cu(OH)2 azul recién preparado calentándolo para producir un precipitado de Cu2O rojo.
5. Identificación de sustancias con o sin reactivo
Cuando se utiliza un reactivo para identificar varias sustancias, el reactivo seleccionado debe poder reaccionar con la mayoría de las sustancias que se identifican y producir diferentes fenómenos experimentales. Los reactivos de identificación comúnmente utilizados incluyen solución de FeCl3, solución de NaOH, solución de Na2CO3, H2SO4 diluido, suspensión de Cu(OH)2, etc.
No se utilizan otros reactivos para identificar un grupo de sustancias. Generalmente se consideran dos aspectos:
① Utilizar las propiedades especiales de determinadas sustancias (como color, olor, solubilidad, etc.), identifíquelo primero y luego use el reactivo para identificar otras sustancias.
② Utilice un reactivo para realizar análisis e identificación integrales basados en las diferentes reacciones entre un reactivo y otras sustancias.
Divergencia extendida: Al inferir que los iones deben existir o no en una solución mixta, se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
(1) Si la solución tiene color. Ciertos iones tienen colores especiales en la solución: Fe3+ - marrón, Fe2+ - verde claro, Cu2+ - azul (la solución concentrada de CuCl2 es verde)
(2) Acidez y alcalinidad de la solución. La presencia de ciertos iones se puede determinar preliminarmente a partir de la acidez y alcalinidad de la solución.
Los iones que no pueden existir en grandes cantidades en soluciones fuertemente ácidas incluyen: S2-, SO32-, CO32-, SiO32-, AlO2-, etc. Los iones que no pueden existir en grandes cantidades en soluciones fuertemente alcalinas incluyen; : NH4+, Mg2+, Al3+, Fe3+, Fe2+, Cu2+, HCO3-, Ag+, etc.
(3) Después de determinar los iones que definitivamente existen, excluya los iones que es poco probable que existan en la solución con los iones. Por ejemplo, cuando se ha confirmado la presencia de SO42-, se debe excluir la presencia de Ba2+.
Serie de revisión de experimentos químicos 5: Problemas de seguridad en experimentos químicos
Requisitos del programa de exámenes: comprender los métodos de prevención y manejo de accidentes generales en el laboratorio.
Se deben tomar las siguientes "diez precauciones" para la seguridad de los experimentos químicos:
1.
① Los gases inflamables (como H2, CO, CH4, C2H4, C2H2, etc.) explotarán al encenderse al alcanzar el límite de explosión en el aire. Por lo tanto, se debe comprobar la pureza de estos gases y. se deben realizar experimentos con estos gases antes de encenderlos. La circulación del aire del laboratorio debe mantenerse durante la operación.
② En experimentos como la reducción de H2 de CuO y la reducción de CO de Fe2O3, la ventilación debe realizarse antes del calentamiento, y El aire del dispositivo experimental debe evacuarse antes de calentarlo para evitar que se mezcle con el aire del dispositivo y se produzca una explosión.
③ Al hacer reaccionar metales activos con agua o ácido, tenga cuidado de no usar demasiado.
④ La solución de plata y amoníaco debe prepararse y usarse inmediatamente, y el agua con amoníaco no; ser excesivo durante la preparación.
2. Evitar que el instrumento explote.
① Al calentar matraces, vasos de precipitados, etc., se debe colocar una malla de asbesto al calentar sólidos en tubos de ensayo (como producción de oxígeno, producción de amoníaco, producción de metano, reducción de óxido de cobre con hidrógeno, etc.) , la abertura del tubo debe estar ligeramente inclinada hacia abajo;
②Al encender metal en una botella de gas, agregue una pequeña cantidad de agua o extienda una capa de arena fina en la botella; La pared exterior del instrumento de vidrio debe estar seca antes de calentar. No toque el núcleo de la llama durante el proceso;
④ Los instrumentos térmicos no se pueden lavar con agua inmediatamente.
3. Evitar salpicaduras de líquidos.
① Cuando mezcle ácido sulfúrico concentrado con agua, ácido nítrico concentrado, etanol, etc., agregue con cuidado ácido sulfúrico concentrado lentamente a lo largo de la pared del recipiente en otro líquido, agitando mientras agrega. No inyecte líquido en ácido sulfúrico concentrado, y mucho menos mezcle ácido sulfúrico concentrado con una solución de carbonato de sodio.
② Al calentar una mezcla líquida con un punto de ebullición bajo, agregue piezas finas de porcelana para evitar que se caliente la prueba; tubo Para líquidos, la boca del tubo no debe mirar hacia las personas.
③ Utilice una varilla de vidrio para agitar la solución que se evapora;
4. Evita que el líquido vuelva a succionarse.
① Cuando gases solubles como el cloruro de hidrógeno y el amoníaco se disuelven en agua, se deben conectar a un dispositivo antirretorno.
② Después de experimentos como calentar clorato de potasio para producir; oxígeno y recogiéndolos por drenaje, antes de detener el calentamiento. El tubo de aire debe sacarse del agua primero.
③ Al fabricar acetato de etilo en el laboratorio, dado que la presión del aire en el dispositivo es inestable, regrese; También se debe evitar la succión.
5. Prevenir la obstrucción del catéter.
① Si la tubería del dispositivo de producción de gas está bloqueada, la presión dentro del dispositivo aumentará y el líquido saldrá rociado. Por lo tanto, al producir oxígeno y acetileno, se debe colocar una bola de algodón suelto cerca de la abertura del conducto del dispositivo generador para evitar que el conducto quede bloqueado por materia sólida o lodo. (¿Qué otros dispositivos has visto que se separan se obstruyen?)
6.
①No toque los productos químicos directamente con las manos;
②No pruebe el sabor de los medicamentos con la boca.
③Al oler el olor, use las manos para; abaníquelo suavemente. Una pequeña cantidad de gas ingresa a las fosas nasales;
④ Los experimentos sobre la preparación o el uso de gases tóxicos deben realizarse en una campana extractora y los gases de escape deben absorberse con reactivos adecuados para evitar la contaminación del aire. .
7. Prevenir quemaduras.
① No sostenga el tubo de ensayo con las manos para calentarlo.
② Utilice pinzas para crisol (sobre una malla de asbesto) para recoger y colocar el plato de evaporación y el crisol después de calentarlo; .
8. Prevenir cortes.
Al cepillar, sujetar o utilizar instrumentos de vidrio como tubos de ensayo, prestar atención a las operaciones correctas para evitar cortes.
9.Prevención de incendios.
① Los materiales inflamables deben conservarse adecuadamente y los restos de sodio o fósforo blanco deben volver a colocarse inmediatamente en queroseno o agua (¿se pueden volver a colocar otros medicamentos en las botellas de reactivos originales?)
②Lámpara de alcohol La cantidad de alcohol en el interior no puede ser superior a 2/3 del volumen y no debe ser inferior a 1/4 del volumen. No puede utilizar una lámpara de alcohol encendida para encender otra lámpara de alcohol y no puede apagarla. lámpara de alcohol con la boca.
③En caso de incendio, se deben utilizar agentes extintores adecuados para extinguirlo. Si se incendia una pequeña cantidad de alcohol, se puede cubrir con un trapo húmedo o rociar con agua. ocurre con el metal activo, se puede extinguir enterrándolo en arena.
10. Prevenir la contaminación ambiental.
① Los medicamentos restantes en el experimento no se pueden volver a colocar en los frascos originales, ni se deben desechar a voluntad, ni se deben sacar del laboratorio, sino que se deben colocar en contenedores o residuos designados. tanques. Todos los desechos experimentales deben procesarse de manera centralizada y no pueden desecharse ni arrojarse a voluntad.
② Los líquidos residuales que pueden reaccionar entre sí para generar gases tóxicos (como la solución de sulfuro de sodio y el ácido residual, etc.) no pueden; verterse en el mismo tanque de líquido residual. Los experimentos que involucran gases tóxicos deben tener dispositivos de tratamiento de gases de cola (por ejemplo, cuando se produce cloro en el laboratorio, se usa una solución de hidróxido de sodio para absorber el exceso de cloro. En experimentos que involucran la reducción de óxido de hierro por carbono; monóxido, se pueden usar globos para recolectar el exceso de monóxido de carbono o pasarlo a través de una solución alcalina para eliminarlo).
③Si se derrama mercurio al suelo, se debe cubrir con azufre en polvo a tiempo para evitar la intoxicación por vapor de mercurio.
Manejo de accidentes comunes
Métodos de manejo de accidentes
¿Alcohol y otros materiales inflamables?
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