高考化学中的温度控制

2019年02月08日 反应釜技术 292 views

高考化学中的温度控制

   福建长乐华侨中学 张劲辉整理

需要温度计的实验

一、测反应混合溶液的温度1. 测溶解度         

2. 由乙醇制乙烯        

3.  中和热测定

二、测蒸气的温度1 蒸馏                   

2 测定沸点

三、测环境温度1. 温度对反应速率影响的反应2. 苯的硝化反应、乙酸乙酯的水解

3.  测气体体积时,测量室温

注意:作答时指明温度计液泡的位置

冷却方式一 :空气冷凝

1.用于沸点较高的物质的冷却。

2.制硝基苯、溴苯、乙酸乙酯。

3.长导管作用:导气,冷凝(可能有回流)。

4.干燥器中冷却也属于空气冷却。

冷却方式二 :冷凝管冷却

1.蒸馏只能用直形冷凝管。

2.冷凝回流直形、球形冷凝管均可使用。

3.冷凝效果蛇形冷凝管最好。

冷却方式三 :冰水冷却

1.将冰水放在大烧杯或水槽中。待冷却的物质放在U形管、试管、烧瓶或锥形瓶中。

2.如果需要更低温度冷却,可以将冰水换成一些冰盐水。例如20%的食盐水,冰点-16 ℃ 。

温度对反应的影响

一、 可能发生副反应。

 1.  温度过高造成热分解。例如:H

2

O

2

、HNO3、HClO、氨水、NH4Cl、Cu(OH) 2  

 2.  温度高造成被氧化。例如:醛类、酚类、Fe2+化合物、Na2S、Na2SO3、KI                                   

3.  题目给定信息的副反应。

二、改变反应速率

1. 因为温度改变速率。  

2. 升温,气体溶解度减小。

3.催化剂活性

三、化学平衡

1.使主平衡向某方向移动。

2.改变已有的平衡:水解

四、产率

1.挥发与升华。

2.影响溶解度,析出晶体多少不同

五、加热使胶体聚沉,便于过滤。

六、安全:对于反应剧烈的,加热会发生危险

注意:1.控制温度多少度,要回答高与低。

     2.减压蒸发和蒸馏,即降温

温度高了会怎么样?

1.有物质的挥发损失:某些物质沸点比较低,如液溴,浓盐酸。

2.有物质的分解损失:某些热稳定性比较差的物质:如铵盐、硝酸、结晶水合物、氨水、双氧水,碳酸氢盐等。

       3.平衡逆向移动,转化率、产率下降。

4.催化剂活性下降

5.发生副反应应(常见于有机) ……

温度低了会怎么样?

1.速率慢,生产效率低

2.平衡逆向移动,转化率、产率下降

3.溶解度小……

综合上述考虑,选择最适宜温度。

如何控制反应放出的热量

l 1.调节滴加速率

l 2.冰水冷凝

练习1. Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3 。为制备KClO,在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0℃〜5℃进行,实验中可采取的措施是 ________。

缓慢滴加盐酸、装置C加冰水浴

练习2.某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。 X的制备过程中温度不能过高的原因是________。

温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

练习3.为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,以制备(FePO4·2H2O)下列实验条件控制正确的是AB(填序号)

A.加入适当过量的H2O2溶液  

B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌

C.加热,使反应在较高温度下进行  

D.用氨水调节溶液pH=7

C: 较高温度H2O2分解

D:碱性H2O2氧化性减弱;生成的Fe3+会水解为Fe(OH)3

练习4. 正丁醛(沸点76 ℃ )是一种化工原料。某实验小组利用K2Cr207与稀硫酸混合溶液氧化正丁醇(沸点117 ℃ )制备。反应温度应保持在90—95℃,其原因是:     

将正丁醛及时分离出来,促使反应正向进行,并减少正丁醛进一步氧化。

练习5.以硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料。先在硫酸亚铁溶液里加入NH4HCO3溶液,生成FeCO3沉淀。(1)离子方程式 :

(2)需要控制温度低于35 ℃。理由是:

(1)Fe

2+

+2HCO

3

-

=FeCO

3

↓+H

2

O+CO

2

(2)防止NH

4

HCO

3

分解。

练习6.以海绵铜(主要成分是Cu和CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl。先用NH4NO3、H2O和稀硫酸的混合溶液溶解,再通过氧化还原反应,进行转化和提纯。溶解温度应控制在60—70 ℃ ,原因是:温度低溶解速度慢;温度过高铵盐分解

练习7.酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中____加入甲醛,且反应釜应装有____装置。

应间歇性缓慢加入甲醛,并且有散热(或吸热、冷却)装置

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