甲苯溶液加热反应要在氮气下进行吗
实验室常用饱和的
NaNO2
与
NH4Cl
溶液反应制取少量的氮气,说明制取氮气的装置是有液体参与的
加热反应
装置,
A、氢气制取时不需要加热,故A不选;
B、氧气制取方式是固固加热或者固液不加热,故B不选;
C、氯气制取方式为固液加热装置,也可以制取氮气,故C选;
D、二氧化碳制取方式是固液不加热,故D不选.
啤酒中α氨基氮的测定:甲醛滴定法用于氨基氮的测定,可以测出样品中总氨基酸的含量,其原理是在中性或弱碱性水溶液中,氨基酸的α—氨基与醛类反应生Schiff碱:α—氨基酸与甲醛反应生成亚甲基亚氨基衍生物。
氨基酸为两性电解质。在接近中性的水溶液中,全部解离为双极离子。当甲醛溶液加入后,与中性的氨基酸中的非解离型氨基反应,生成单羟甲基和二羟甲基诱导体。此反应完全定量进行。此时放出氢离子可用标准碱液滴定。根据碱液的消耗量,计算出氨基态氮的含量。
制备方法
通常是在溶剂存在下,由氨基钠与吡啶反应。反应时逸出氢气,同时生成氨基吡啶的钠衍生物,后者经水解即生成游离的氨基吡啶。将氨基钠加入干燥的甲苯中,加热回流,加吡啶同时通入氮气,继续回流6h。
反应结束,冷却至20℃,通氮,缓缓加水,加毕,升温至60-70℃,静置分取甲苯层,水层保持60-70℃,用甲苯提取2次,减压回收甲苯,收集100-140℃(8kPa)馏出液,得2-氨基吡啶。收率为66-70%。
以上内容参考:百度百科-氨基氮
现在我说说我的看法。
25度时的甲苯为液态,而0.3L的氮气只有体积知道不是具体的量,其压强题目没说,所以不管是多少氮气只要不是非常少不使甲苯沸腾体积都是0.3L。我假定压强已知,为p1,有p1V1=n1RT1 V1=0.3L T1=298K n1为氮气的物质的量。
可以不考虑甲苯的蒸发,温度上升至甲苯沸腾前,气体摩尔数不变,刚沸腾时该温度下甲苯的饱和蒸气压等于此时氮气压强p2,有p2V1=n1RT2 T2为刚沸腾时温度。结合上式,有p2=(p1/T1)T2,需要甲苯饱和蒸气压和温度的关系p-T图像,在此图上画出p2-T2的一次函数图像,有两个交点,应取右边的。液体沸腾时外界压强小于或等于液体此时的饱和蒸气压,未沸腾时则大于,所以取右边的交点。该交点对应的温度就是要求的温度。
之后温度再上升,甲苯开始汽化,150度时设n2的甲苯变为气体。查图像得到150度时甲苯的饱和蒸气压p31。
液体体积减少V2=(n2M)/a,a为甲苯密度但题目未提供,M为甲苯相对分子质量。
对于甲苯蒸气有p31(V1+V2)=n2RT3 T3=423K,可解出n2
设此时氮气分压为p32,则有p32(V1+V2)=n1RT3,第一问p3=p31+p32
第三问就有了,气体体积(V1+V2),液体体积(V-V1-V2),为容器体积,相比就可以了。
可能我的解法不对,或者理解有误,但我认为是这样的,楼主仔细看看,分析一下,如果有不懂再问我。
对于我说的不考虑蒸发,我是这样想的,如果考虑,在达到饱和前甲苯会不断蒸发,但蒸发速率和加热速率都未知,而且会有变化,如果是缓慢加热,那么将会蒸发至饱和,总压强大于饱和蒸气压,也就不可能会沸腾。如果是较快地加热,蒸发的量相对于总量和沸腾时的蒸发速率可以忽略,那么就可以解决了,也较合理。虽然甲苯易挥发,加热到沸腾的时间较短蒸发量可以比较少,如果不这么考虑,就真不知道怎么做了。
ps 这点有将近1000字了吧,我花了一节多课才打完的,还是用手机的。