浅谈化学实验中实验条件的控制_化学实验论文

例谈化学实验中实验条件的控制,本文主要内容关键词为:化学实验论文,条件论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

化学实验中的实验条件是物质变化必不可少的外在因素,物质的性质往往只有在一定的条件下才能显现出来,而同一实验条件在不同的实验中需进行不同的控制,才能保证实验的成功。下面举例说明。

一、浓度的控制

例1 实验室在制取Cl[,2]时,要用浓盐酸与MnO[,2]反应,而在制取H[,2]时,则选用稀盐酸,同理,在Cu与H[,2]SO[,4]反应中要选用浓H[,2]SO[,4],而制取H[,2]时选取稀H[,2]SO[,4]。

例2 实验室在制取AgI沉淀时选用浓度较大的AgNO[,3]和KI溶液,而在制取AgI胶体时则要选用稀的AgNO[,3]和KI溶液。

二、纯度的控制

例3 用Zn粒与稀H[,2]SO[,4]制取H[,2]时,为了加快反应速率,用含有杂质的Zn粒(构成原电池);而在完成Cu、Zn原电池实验时,则要选用纯Zn(防止因Zn不纯而在Zn表面出现许多小的原电池而影响实验现象)。

例4 实验室制取溴苯时,需选用纯溴(液溴)与苯在催化剂作用下生成溴苯,而完成苯酚与溴的反应时,则用溴水与苯酚反应。

三、温度的控制

化学实验中控制温度的方式较多,如有的需要直接或间接加热控制,而有的实验需要通过散热的方式控制。

例5 试管可用直接加热的方式控制反应温度,而圆底烧瓶、锥形瓶、烧杯可用间接加热(通过石棉网)控制温度;如果需要更高的温度,通常用酒精喷灯或煤气喷灯来提高反应体系的温度,而若反应温度不超过100%且需均匀受热的反应如银镜反应,乙酸乙酯的水解反应等可用水浴加热。

例6 液溴与苯催化反应制取溴苯的实验中,由于反应是放热反应,为了降低反应体系的温度,减少Br[,2]及苯的挥发、提高反应的效率,反应容器用散热效果较好的圆底烧瓶且在圆底烧瓶的瓶口装一个长导管起到冷凝作用。

四、催化剂的控制

例7 在KClO[,3]、H[,2]O[,2]的分解实验中,MnO[,2]作为催化剂可加快分解速率。

例8 在苯与Br[,2]反应中,可在苯与溴的混合液中加入铁粉,使铁粉与溴反应生成FeBr[,3]。从而起到催化作用。

五、光照条件的控制

例9 在H[,2]与Cl[,2]及CH[,4]与Cl[,2]反应中,为了加快反应速率,要用强光照射(点燃镁条);而由于AgNO[,3]、HNO[,3],氯水中HClO等物质因见光易分解,故而在存放时应选用棕色试剂瓶。

六、试剂状态的控制

例10 用实验制取CO[,2]气体时,为了使反应平稳且易控制,要选用块状CaCO[,3]与稀盐酸反应而不用粉末状Na[,2]CO[,3],而在制取NH[,3]时要将碱石灰研成粉末状,再与NH[,4]Cl充分混合,以增大反应物间的接触面,从而提高反应速率。

七、试剂用量的控制

例11 Na与H[,2]O的反应中,由于反应太剧烈故而Na用量一般控制在黄豆大小,而K比Na更活泼,反应更剧烈,故而K的用量控制在绿豆大小;中和滴定实验中,指示剂的用量一般控制在2~3滴,太多则因指示剂自身的酸碱性而使实验误差增大。

例12 乙酸乙酯制取实验中,由于酯化反应是一个可逆反应,为了提高产率,可采用增加反应物用量的办法,因乙醇沸点低,挥发快,故而通常采用提高乙醇相对用量的办法来提高乙酸的转化率,从而提高乙酸乙酯的产率。

八、溶液酸碱性的控制

例13 检验卤代烃中卤原子的实验里卤代烃水解后应先加稀HNO[,3]酸化,后加AgNO[,3]溶液,否则产生的Ag[,2]O褐色沉淀将干扰实验结果。

例14 用新制Cu(OH)[,2]悬浊液检验醛基时,NaOH必须过量使溶液呈碱性,反应才易完成。

九、溶液导电性的控制

例15 在电解水的实验中为了增强水的导电性,通常要在水中加稀NaOH或稀H[,2]SO[,4]。

十、溶剂的控制

例16 溴乙烷在NaOH溶液中发生水解(取代)反应:

C[,2]H[,5]-Br+H[,2]OCH[,5]OH+HBr

在NaOH的醇溶液中则发生消去反应:

C[,2]H[,5]-BrC[,2]H[,4]↑+HBr

十一、试剂先后顺序的控制

例17 配制银氨溶液时,先在试管里加入1mL 2%(质量分数)的AgNO[,3]溶液,后逐滴加入2%(质量分数)的氨水溶液,直到最初产生的沉淀恰好溶解;实验室制取C[,2]H[,4]时,先在烧瓶中加入无水乙醇,然后边振荡边慢慢加入浓H[,2]SO[,4](与浓H[,2]SO[,4]稀释方式一样)。

十二、压强的控制

例18 在喷泉实验中,可通过使烧瓶中气体溶解(或反应)的方式减小压强,从而形成喷泉,而在气密性检查时,通过微热,使容器内气体膨胀,压强增大,从而使气体通过导管出现气泡。用分液漏斗向容器中加溶液时,要将塞子打开,使内外大气相通,液体才能顺利流下。

标签:;  ;  

浅谈化学实验中实验条件的控制_化学实验论文
下载Doc文档

猜你喜欢