试管加热时加入碎瓷片为什么能防止暴沸?
碎瓷片一种多孔的物质,会产生气泡中心,使溶剂沸腾产生的气体顺利脱离夜面,纯净的液体缺少汽化核心,加热超过沸点仍不沸腾的热滞后现象——加一点杂质后(本质是带入了微小气泡),沸腾滞后被打破,产生沸腾。
液体中的气泡在沸腾过程中起着汽化核的作用,当液体中缺少气泡时,即使温度达到并超过了沸点,也不会沸腾,形成了过热液体。过热液体是不稳定的,如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡,则会形成剧烈的沸腾,并伴有爆裂声,这种现象叫暴沸.
暴沸的结果是使液体的温度回到沸点.暴沸有时是危险的。 在液体中加入碎瓷片的原理与加入杂质相同,主要是通过孔隙凝聚水蒸汽,使成为气泡浮出,防止形成过热液体,防止爆沸。
你的问题可能是问为什么加入素烧瓷片后可以防止试管内液体爆沸吧?
液体受热沸腾时,要经历气相从无到有、由小到大的过程,而新相的生成是非常困难的,因为新相半径越小,能量就越高。所以液体加热时,如果不进行搅拌以促使气相生成大气泡,就很可能过热而形成过热液体,超过沸点仍然不沸腾。继续加热,就可能出现大量液体突然变成气相的爆沸现象,出现危险。
加入素烧瓷片,是因为瓷片上的小孔内有大量空气,可以为气相生成提供小的核心,绕开小气泡的困难阶段,促使沸腾平稳进行。这也说明了为什么素烧瓷片只能使用一次以及为什么不能用釉面瓷片。
| (1)防止暴沸。饱和碳酸钠溶液。降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层。防止倒吸。
(2)先加入乙醇,在缓慢加入浓硫酸,冷却后在加入乙酸。 (3)催化剂和吸水剂。 (4)上,分液漏斗。 (5)CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O (6)② |
| 考查乙酸乙酯的制备。
(1)酯化反应需要加热,为了防止液体沸腾时剧烈跳动,需要加热碎瓷片以防止暴沸。乙酸和乙醇都易挥发,所以生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇。加入饱和碳酸钠一方面可以吸收乙醇,中和乙酸,另一方面可以降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出。乙酸和乙醇和水互溶,所以不能直接插入溶液中,以防止倒吸。 (2)浓硫酸溶于水放出大量的热,且浓硫酸的密度大于水的,为了防止乙酸和乙醇的挥发,应该先加入乙醇,在缓慢加入浓硫酸,冷却后在加入乙酸。 (3)因为是可逆反应,所以浓硫酸除了作催化剂以外,还起吸水剂的作用,使反应有利于向生成乙酸乙酯的方向移动。 (4)乙酸乙酯的密度比水的小,且难溶于水,所以在上层,通过分液漏斗即可实现分离。 (5)反应方程式为CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O。 (6)①③中反应速率的方向是相同的,在任何情况下恒成立。②反应速率的方向是相反的,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,正确。 |
| (1)防爆沸;(2)防止倒吸;(3)CH 3 COOH+CH 3 CH 2 OH CH 3 COOCH 2 CH 3 +H 2 O (4)中和乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度 |
| 试题分析:⑴加热前在大试管中加入几粒碎瓷片的作用是为了防止爆沸。⑵导气管不能插入饱和Na 2 CO 3 溶液液面以下是为了防止倒吸现象的发生;(3)实验室是以乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热,发生酯化反应而产生的。制取乙酸乙酯的化学反应方程式为:CH 3 COOH+CH 3 CH 2 OH CH 3 COOCH 2 CH 3 +H 2 O。(4)饱和Na 2 CO 3 溶液的作用有三个,它们是:中和乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度。 |
| (1)试管A中发生反应生成乙酸乙酯,乙酸与乙醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯; 故答案为:乙酸、乙醇、浓硫酸; (2)对于液体加热蒸馏,应加入碎瓷片,防止暴沸; 酸与乙醇需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂; 故答案为:防止暴沸;催化作用、吸水作用; (3)乙酸乙酯不溶于水,溶液分层,密度比水小,乙酸乙酯在上层,故现象为溶液分层,油层在上; 乙醇与乙酸都易挥发,制备的乙酸乙酯含有乙醇与乙酸,通常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯; 故答案为:溶液分层,油层在上;反应掉挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯; (4)分离互不相溶的液体,可以用分液的方法分离,分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡,使乙酸、乙醇溶解,静置分层后取上层得乙酸乙酯,分液使用的仪器是分液漏斗、烧杯等. 故答案为:分液;分液漏斗、烧杯. |