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实验室制取蒸馏水的装置中冷凝器是干什么用的

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2023-04-18 04:24:51

实验室制取蒸馏水的装置中冷凝器是干什么用的?

最佳答案
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2026-03-31 10:39:21

原理 蒸馏是分离和提纯液态混合物常用的方法之一。应用这一方法可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来,还可以把混在液体里的杂质去掉。水中所含杂质主要是一些无机盐,一般是不挥发的。把水加热到沸腾时,大量生成水蒸气,然后将水蒸气冷凝就可得到蒸馏水。用品 大试管、带单孔塞的导管、铁架台、酒精灯、大烧杯、饱和石灰水、红墨水、碎瓷片。操作1、将饱和石灰水稀释2倍,注入试管a中(约加到试管的1/3处,再加几滴红墨水和少量碎瓷片,按图装置好。加热蒸馏,在试管b中得到无色液体即蒸馏水。2、另取两个试管,一个加入少量稀释的石灰水,一个加入b试管中的蒸馏水,分别向两试管中通入二氧化碳,一个变浑浊,一个不变化。〔备注〕1.b试管中得到的蒸馏水是无色的,遇二氧化碳不变浑浊,证明用蒸馏方法除去了原来水中杂质氢氧化钙和红色染料。2.加入碎瓷片可防止液体暴沸而冲进导管。导管要适当长些兼作冷凝管用。a试管中液体不能太多,以防沸腾时沿导管流入接收器中。当液体沸腾后,酒精灯火焰要稍远离试管,使液体保持沸腾状态即可,如加热过猛液体会沿导管冲出。3.此实验装置只能说明蒸馏的原理,并验证用蒸馏方法可以除去液体中的杂质,而不能用于大量制取蒸馏水。4、蒸馏方法最易除去的是蒸气压极低的无机和有机盐类。分为两种情况,一种是液体里含有不挥发性杂质,通过蒸馏把混在液体里的杂质去掉,如制蒸馏水,这种蒸馏是比较简单的,另一种情况是把可以互溶且都具有挥发性的两种或几种液体组成的溶液,用蒸馏方法分离就比较复杂了,必须经过反复蒸馏和冷凝(称为精馏或分馏),才能将溶液分离成纯组分。 制取蒸馏水之二 原理蒸馏是分离和提纯液态混合物常用的方法之一。应用这一方法,可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来,还可以把混在液体里的杂质去掉。水中所含杂质主要是一些无机盐,一般是不挥发的。把水加热到沸腾时,大量生成水蒸气,然后将水蒸气冷凝可得到蒸馏水。用品铁架台、酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、温度计、自来水、碎瓷片操作1、将蒸馏烧瓶,冷凝管仪器装配好。2、在蒸馏烧瓶里加入普通水(自来水)至烧瓶容积的一半左右,再加入一些碎瓷片,然后用插有温度计(150℃)的橡皮塞塞紧。(注意温度计水银球在蒸馏烧瓶支管的位置),给蒸馏烧瓶加热。3、当水温达到约100℃时,水沸腾,水蒸气经过冷凝管冷凝后,收集在锥形瓶中,这就是蒸馏水。

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甜美的春天
喜悦的电灯胆
2026-03-31 10:39:21

(1)加入碎瓷片可防止液体暴沸,故答案为:防止液体暴沸;
(2)浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度比水大,为防止酸液飞溅,应先在烧瓶中加入一定量的乙醇,然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶,边加边振荡,
故答案为:乙醇;浓硫酸;
(3)乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,
故答案为:该反应是可逆反应;
(4)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中;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,用分液漏斗进行分液操作,
故答案为:Na2CO3;分液漏斗;
(5)葡萄糖分子中含有醛基,能被弱氧化剂氢氧化铜氧化生成羧基,同时生成砖红色沉淀Cu2O;在加热条件下,葡萄糖和新制氢氧化铜发生的反应方程式为:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2

CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O,
故答案为:有砖红色沉淀生成;醛基;CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O.

淡淡的大门
炙热的钢笔
2026-03-31 10:39:21
冬天泳池不用的时候, 需要怎么去打理。游泳池各种水处理设备,大多数是安装在专用机房内,但也有一部分属于室外安装,这些设备除日常维护保养外,特别要注意冬季保养和防冻处理。
1由于水在凝固结冰过程中体积会明显膨胀,一但水处理设备及管道当中的水结冰,会直接将设备过水部分、管道等胀裂,从而造成大量的经济损失:安装在室内的水处理设备,要求系统运行时,机房内室温不得低于0度,而安装在室外的设备和管道则必须有防冻措施,当气温降到零度以下时尽量停止系统的运行;
2、对室外的设备和管道增加有效的保温措施,可以采用草绳缠绕塑料薄膜包裹保温,或采用12---15㎝厚的保温棉或保温棉管包裹,接头处用胶带裹严。
3、设备按要求定期进行排污放水,防止死水冻裂设备、阀门。停运、备用的设备、玻璃钢罐要放净底水,停用的水泵可以进行拆卸,上油保养后入库存放,等到来年来安装让系统使用。冷却器要给水循环,冷却设备投用时要缓慢预热,有卸压的地方要防止憋压。
4、设备防冻放水必须做到有挂牌、有登记、有检查。挂牌要落实到设备上,登记要落实到人头上,检查要落实到开关上。对于容易产生冰冻灾害的地点,应该明确标志防冻注意事项,操作规范。5、水循环系统要保持畅通,不使用的系统总阀关闭,要考虑低点放空存水的设计。防凝冻的长流水可以回收再利用,以节能减耗。6、北方的室外泳池,冬季应放干水,清理干净池体,封堵各水口避免外部的水流入泳池,如果能增加膜盖保护则更佳。
7、冬季会结冰地区的室外水景,如果冬季要维持水景的运行,可以考虑几种方法:维持水温恒定在零度以上(需要耗费一定的热能,气温越低时水面蒸发散耗的热量会越多)、在池水中适当添加防冻液(防冻液对循环设备系统,特别是金属件会有一点的腐蚀)、将水池做深,保证水池下部的水不结冰,循环水泵和管道安装在不结冰的水位(这样会增加了水景池的安装隐患)
8、对于纯水设备,随着水处理设备的使用时间加长,产水量减少这属于正常现象,到冬季产水量会更少,这是因为水温降低透水性会减少,反渗透膜密度也会相应变化,这两种原因会使产水量更少,可以通过加强预处理装置反洗次数,冲洗时间增长,精滤芯勤换,反渗透膜反洗时间加长等方式,促进设备正常运行。
9、如果水管或设备已被冻住,应及时关闭阀门,用毛巾包裹慢慢用温水浇淋,不要用火直接烧烤或用开水急烫,以免引起爆裂。也可以自行用电吹风烘吹,同时可取硬物轻轻拍打水管,直到管内的冰冻消融,自来水顺利流出。如果全自动变频供水设备已经被冻住了,只能用热毛巾包在设备上,用温水浇洒直至管内的冰冻消融,水顺利流出。
此内容由戴思乐服务部供稿,希望能帮到大家!

寂寞的白云
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2026-03-31 10:39:21
蒸馏操作中加入沸石(碎瓷片)的作用是,被蒸馏的物质可以通过孔隙凝聚蒸汽,成为气泡浮出,防止暴沸,如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是冷却后补加,不能立即加入,因为碎瓷片与加热后的溶液

体贴的蓝天
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2026-03-31 10:39:21
化学实验常用仪器的使用方法及注意事项
一、容器与反应器
1、可直接加热
(1)试管
主要用途:①常温或加热条件下,用作少量试剂的反应容器。
②收集少量气体和气体的验纯。
③盛放少量药品。
使用方法及注意事项:
①可直接加热,用试管夹夹住距试管口 处。
②试管的规格有大有小。不加热时,试管内盛放的液体不超过容积的 ,加热时不超过 。
③加热前外壁应无水滴;加热后不能骤冷,以防止试管破裂。
④加热时,试管口不应对着任何人。给固体加热时,试管要横放,管口略向下倾斜。
⑤不能用试管加热熔融NaOH等强碱性物质。
(2)蒸发皿
主要用途:①溶液的蒸发、浓缩、结晶。
②干燥固体物质。
使用方法及注意事项:①盛液量不超过容积的 。
②可直接加热,受热后不能骤冷。
③应使用坩埚钳取放蒸发皿。
(3)坩埚
主要用途:用于固体物质的高温灼烧。
使用方法及注意事项:
①把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。
②取放坩埚时应用坩埚钳。
③加热后可放在干燥器中或石棉网上冷却。
④应根据加热物质的性质不同,选用不同材料的坩埚。
2、垫石棉网可加热
(1)烧杯
主要用途:①用作固体物质溶解、液体稀释的容器。
②用作较大量试剂发生反应的容器。
③用于过滤、渗析、喷泉等实验,用于气密性检验、尾气吸收装置、水浴加热等。
④冷的干燥的烧杯可用来检验气体燃烧有无水生成;涂有澄清石灰水的烧杯可用来检验 气体。
使用方法及注意事项:①常用规格有50mL、100mL、250mL等,但不用烧杯量取液体。
②应放在石棉网上加热,使其受热均匀;加热时,烧杯外壁应无水滴。
③盛液体加热时,不要超过烧杯容积的 ,一般以烧杯容积的 为宜。
④溶解或稀释过程中,用玻璃棒搅拌时,不要触及杯底或杯壁。
(2)烧瓶
主要用途:①可用作试剂量较大而有液体参加的反应容器,常用于各种气体的发生装置中。
②蒸馏烧瓶用于分离互溶的、沸点相差较大的液体。
③圆底烧瓶还可用于喷泉实验。
使用方法及注意事项:①应放在石棉网上加热,使其受热均匀;加热时,烧瓶外壁应无水滴。
②平底烧瓶不能长时间用来加热。
③不加热时,若用平底烧瓶作反应容器,无需用铁架台固定。
(3)锥形瓶
主要用途:①可用作中和滴定的反应器。
②代替试管、烧瓶等作气体发生的反应器。
③在蒸馏实验中,用作液体接受器,接受馏分。
使用方法及注意事项:①滴定时,只振荡不搅拌。
②加热时,需垫石棉网。
3、不能加热
(1)集气瓶(瓶口边缘磨砂)
主要用途:①与毛玻璃片配合,可用于收集和暂时存放气体。
②用作物质与气体间反应的反应容器。
使用方法及注意事项:
①不能加热。
②将瓶口与毛玻璃片涂抹一层薄凡士林,以利气密。
③进行燃烧实验时,有时需要在瓶底放少量水或细沙。
(2)广口瓶、细口瓶(瓶颈内侧磨砂)
主要用途:①广口瓶用于存放固体药品,也可用来装配气体发生器(不需要加热)。
②细口瓶用于存放液体药品。
使用方法及注意事项:
①一般不能加热。
②酸性药品、具有氧化性的药品、有机溶剂,要用玻璃塞;碱性试剂要用橡胶塞。
③对见光易变质的要用棕色瓶。
(3)滴瓶
主要用途:用于存放少量液体,其特点是使用方便
使用方法及注意事项:①滴管不能平放或倒立,以防液体流入胶头。
②盛碱性溶液时改用软木塞或橡胶塞。
③不能长期存放碱性试剂。
(4)启普发生器
主要用途:固—液不加热制气体反应的反应器。
使用方法及注意事项:不可加热,也不能用于剧烈放热的反应。
二、计量仪器
1、粗量仪器
(1)量筒
主要用途:①粗略量取液体的体积(其精度可达到01mL)。
②通过量取液体的体积测量固体、气体的体积。
使用方法及注意事项:
①有10mL、25mL、50mL、100mL、200mL、500mL等规格的,量筒规格越大,精确度越低。
②量筒无零刻度。
③量液时,量筒必须放平,视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平。
2、精密量度仪器
(1)滴定管
主要用途:①准确量取一定体积的液体(可精确到001mL)。
②中和滴定时计量溶液的体积。
使用方法及注意事项:
①酸式滴定管不能盛放碱性试剂;碱式滴定管不能盛放酸性试剂、具有氧化性的试剂、有机溶剂等。
②使用前要检验是否漏水。
(2)容量瓶
主要用途:配制一定体积浓度准确的溶液(如物质的量浓度溶液)。
使用方法及注意事项:①颈部有一环形标线,瓶上标有温度和容器,常用规格有50mL、100mL、250mL、500mL等。
②使用前要检验是否漏水。
③不用来量取液体的体积。
3、计量器
(1)托盘天平
主要用途:用于粗略称量物质的质量,其精确度可达到01g。
使用方法及注意事项:
①称量前调“0”点:游码移零,调节天平平衡。
②称量时,两盘垫纸,左物右码。易潮解、有腐蚀性的药品必须放在玻璃器皿里称量。
③称量后:砝码回盒,游码回零。
(2)温度计
主要用途:用于测量液体或蒸气的温度。
使用方法及注意事项:①应根据测量温度的高低选择适合测量范围的温度计,严禁超量程使用。
②测量液体的温度时,温度计的液泡要悬在液体中,不能触及容器的底部或器壁。
③蒸馏实验中,温度计的液泡在蒸馏烧瓶支管口略下部位。
④不能将温度计当搅拌棒使用。
三、干燥仪器
1、干燥管
主要用途:内装固体干燥剂,用于气体的干燥或接入容器,防止物质吸收水汽或 等。
使用方法及注意事项:
①球体和细管处一般要垫小棉花球或玻璃绒,以防止细孔被堵塞
②气体从口径大的一端进入,从口径小的一端流出
③用干燥管之前,务必检查一下干燥管是否是通的。
2、干燥器
主要用途:用于存放干燥的物质,或使潮湿的物质干燥。
使用方法及注意事项:
①很热的物体稍冷后放入。
②开闭器盖时要水平推动。
③不能使用液体干燥剂(如浓硫酸),一般用无水氯化钙或硅胶等。
四、其他常用化学仪器
1、酒精灯
主要用途:化学实验室中的常用热源。
使用方法及注意事项:
①盛酒精的量不得超过容积的 ,也不得少于容积的 。
②绝对禁止向燃着的酒精灯中添加酒精,以免失火。
③熄灭时用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭。
④需要获得更高的温度,可使用酒精喷灯。
2、洗气瓶
主要用途:用以洗涤气体,除去其中的水分或其他气体杂质。
使用方法及注意事项:使用时要注意气体的流向,一般为“长进短出”。瓶内加入的液体试剂量以容积的 为宜,不得超过 。
3、漏斗
主要用途:
(1)普通漏斗
①向小口容器中注入液体。
②用于过滤装置中。
③用于防倒吸装置中。
(2)长颈漏斗
①向反应器中注入液体。
②组装气体发生装置。
(3)分液漏斗
①分离互不相溶的液体。
②向反应器中滴加液体。
③组装气体发生装置。
使用方法及注意事项:
①不能用火直接加热。
②长颈漏斗下端应插入液面以下。
③分液漏斗使用前需检验是否漏水。
(4)玻璃棒
主要用途:常用于搅拌、引流,在溶解、稀释、过滤、蒸发、物质的量浓度溶液配制等实验中应用广泛。
使用方法及注意事项:搅拌时避免与器壁接触。
一、物理性质实验
1.现行中学化学教材中,真正涉及有机物物理性质的实验只有两个:
(1)石油的分馏
实验:装配一套蒸馏装置,将100mL 石油注入蒸馏烧瓶中,再加几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热,分别收集60℃~150℃和150℃~300℃时的馏分。
现象与解释:石油是烃的混合物,没有固定的沸点。在给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过蒸馏分离出来;随着温度的升高,高沸点的烃再气化,经过蒸馏后又分离出来。收集到的60℃~150℃时的馏分是汽油,150℃~300℃时的馏分是煤油。
(2)蛋白质的盐析
实验:在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,观察现象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。
现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的过程。
2.有机物物理性质也表现出一定的规律,现归纳如下:
(1)颜色:有机物大多无色,只有少数物质有颜色。如苯酚氧化后的产物呈粉红色。
(2)状态:分子中碳原子数不大于4的烃(烷、烯、炔)、烃的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈气态,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液态,绝大多数高分子化合物常温下呈固态。
(3)气味:中学化学中涉及到的很多有机物具有一定的气味,如:苯有特殊气味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性气味,乙酸乙酯有芳香气味。
(4)密度:气态有机物的相对分子质量大于29时,密度比空气大;液态有机物密度比水小的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、低级酯、一氯代烃、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烃、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烃类同系物相对密度随着分子内碳原子数的增加的而增大;一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增加而减小。
(5)水溶性:与水任意比混溶和易溶于水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;难溶于水的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、卤代烃、高级脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有机物的水溶性随着分子内碳原子数的增加而逐渐减小。
二、化学性质实验
1.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
实验:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?
现象与解释:溶液颜色没有变化。说明甲烷与KMnO4酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的性质比较稳定。
(2)甲烷的取代反应
实验:取一个100mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。
现象与解释:大约3min后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内饱和食盐水液面上升。说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒上出现油状液滴,说明生成了新的油状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃烧
实验:点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。
现象与解释:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。乙烯中碳的质量分数较高,燃烧时有黑烟产生。
(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化,它的化学性质比烷烃活泼。
(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。
3.乙炔
(1)点燃纯净的乙炔
实验:点燃纯净的乙炔。观察乙炔燃烧时的现象。
现象与解释:乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高,碳没有完全燃烧的缘故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。
4.苯和苯的同系物
实验:苯、甲苯、二甲苯各2mL分别注入3支试管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振荡,观察溶液的颜色变化。
现象与解释:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
5. 卤代烃
(1)溴乙烷的水解反应
实验:取一支试管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振荡、静置,待液体分层后,用滴管小心吸入10滴上层水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的试管中,然后加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,观察反应现象。
现象与解释:看到反应中有浅沉淀生成,这种沉淀是AgBr,说明溴乙烷水解生成了Br—。
(2)1,2-二氯乙烷的消去反应
实验:在试管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5 mL10%NaOH的乙醇溶液。再向试管中加入几块碎瓷片。在另一支试管中加入少量溴水。用水浴加热试管里的混合物(注意不要使水沸腾),持续加热一段时间后,把生成的气体通入溴水中,观察有什么现象发生。
现象与解释:生成的气体能使溴水褪色,说明反应生成了不饱和的有机物。
6.乙醇
(1)乙醇与金属钠的反应
实验:在大试管里注入2mL左右无水乙醇,再放入2小块新切开的滤纸擦干的金属钠,迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,用一小试管倒扣在导管上,收集反应中放出的气体并验纯。
现象与解释:乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢,说明乙醇比水更难电离出H+。
(2)乙醇的消去反应
实验:在烧瓶中注入20mL酒精与浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体的温度迅速升高到170℃。
现象与解释:生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。
7.苯酚
(1)苯酚与NaOH反应
实验:向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。
现象与解释:苯酚与水混合,液体呈混浊,说明常温下苯酚的溶解度不大。当加入NaOH溶液后,试管中的液体由混浊变为澄清,这是由于苯酚与NaOH发生了反应生成了易溶于水的苯酚钠。
(2)苯酚钠溶液与CO2的作用
实验:向苯酚与NaOH反应所得的澄清中通入CO2气体,观察溶液的变化。
现象与解释:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又变混浊。这是由于苯酚的酸性比碳酸弱,易溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
(3)苯酚与Br2的反应
实验:向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水,观察现象。
现象与解释:可以看到,立即有白色沉淀产生。苯酚与溴在苯环上的取代反应,既不需加热,也不需用催化剂,比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。这说明受羟基的影响,苯酚中苯环上的H变得更活泼了。
(4)苯酚的显色反应
实验:向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察现象。
现象与解释:苯酚能与FeCl3反应,使溶液呈紫色。
8.乙醛
(1)乙醛的银镜反应
实验:在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴加入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解。再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水浴中温热。观察现象。
现象与解释:AgNO3与氨水生成的银氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一种弱氧化剂,它能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+被还原成金属银。
(2)乙醛与Cu(OH)2的反应
实验:在试管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液4滴~6滴,振荡后乙醛溶液05 mL,加热至沸腾,观察现象。
现象与解释:可以看到,溶液中有红色沉淀产生。反应中产生的Cu(OH)2被乙醛还原成Cu2O。
9.乙酸
(1)乙酸与Na2CO3的反应
实验:向1支盛有少量Na2CO3粉末的试管里,加入约3mL乙酸溶液,观察有什么现象发生。
现象与解释:可以看到试管里有气泡产生,说明乙酸的酸性强于碳酸。
(2)乙酸的酯化反应
实验:在1支试管中加入3mL乙醇,然后边摇动试管边加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精灯小心均匀地加热试管3min~5min,产生的气体经导管通到Na2CO3饱和溶液的液面上。
现象与解释:在液面上看到有透明的油状液体产生,并可闻到香味。这种有香味的透明油状液体是乙酸乙酯。
10.乙酸乙酯
实验:在3支试管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支试管里加蒸馏水5mL;向第二支试管里加稀硫酸(1:5)05mL、蒸馏水5mL;向第三支试管里加30%的NaOH溶液05mL、蒸馏水5mL。振荡均匀后,把3支试管都放入70℃~80℃的水浴里加热。
现象与解释:几分钟后,第三支试管里乙酸乙酯的气味消失了;第二支试管里还有一点乙酸乙酯的气味;第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大变化。实验说明,在酸(或碱)存在的条件下,乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇,碱性条件下的水解更完全。
11.葡萄糖
(1)葡萄糖的银镜反应
实验:在1支洁净的试管里配制2mL银氨溶液,加入1mL10%的葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴里加热3min~5min,观察现象。
现象与解释:可以看到有银镜生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。
(2)与Cu(OH)2的反应
实验:在试管里加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液5滴,再加入2mL10%的葡萄糖溶液,加热,观察现象。
现象与解释:可以看到有红色沉淀生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。
12.蔗糖
实验:这两支洁净的试管里各加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中一支试管里加入3滴稀硫酸(1:5)。把两支试管都放在水浴中加热5min。然后向已加入稀硫酸的试管中加入NaOH溶液,至溶液呈碱性。最后向两支试管里各加入2mL新制的银氨溶液,在水浴中加热3min~5min,观察现象。
现象与解释:蔗糖不发生银镜反应,说明蔗糖分子中不含醛基,不显还原性。蔗糖在硫酸的催化作用下,发生水解反应的产物具有还原性。
13.淀粉
实验:在试管1和试管2里各放入05g淀粉,在试管1里加入4mL 20%的H2SO4溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3min~4min。用碱液中和试管1里的H2SO4溶液,把一部分液体倒入试管3。在试管2和试管3里都加入碘溶液,观察有没有蓝色出现。在试管1里加入银氨溶液,稍加热后,观察试管内壁有无银镜出现。
现象与解释:从上述实验可以看到,淀粉用酸催化可以发生水解,生成能发生水解反应的葡萄糖。而没有加酸的试管中加碘溶液呈现蓝色,说明淀粉没有水解。
14.纤维素
实验:把一小团棉花或几小片滤纸放入试管中,加入几滴90%的浓硫酸,用玻璃棒把棉花或滤纸捣成糊状。小火微热,使成亮棕色溶液。稍冷,滴入3滴CuSO4溶液,并加入过量NaOH溶液使溶液中和至出现Cu(OH)2沉淀。加热煮沸,观察现象。
现象与解释:可以看到,有红色的氧化亚铜生成,这说明纤维素水解生成了具有还原性的物质。
15.蛋白质
(1)蛋白质的变性
实验:在两支试管里各加入3mL鸡蛋白溶液,给一支试管加热,同时向另一支试管加入少量乙酸铅溶液,观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两只盛有清水的试管里,观察是否溶解。
现象与解释:蛋白质受热到一定温度就会凝结,加入乙酸铅会生成沉淀。除加热外,紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机物均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅失去了原有的可溶性,同时也失去了生理活性,是不可逆的。
(2)蛋白质的颜色反应
实验:在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象。
现象与解释:鸡蛋白溶液遇浓硝酸变成。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生。
作者:佚名 文章来源:C3H3转载 点击数:2245 更新时间:2006-8-13
高中化学有机物的性质实验汇编
一、物理性质实验
1.现行中学化学教材中,真正涉及有机物物理性质的实验只有两个:
(1)石油的分馏
实验:装配一套蒸馏装置,将100mL 石油注入蒸馏烧瓶中,再加几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热,分别收集60℃~150℃和150℃~300℃时的馏分。
现象与解释:石油是烃的混合物,没有固定的沸点。在给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过蒸馏分离出来;随着温度的升高,高沸点的烃再气化,经过蒸馏后又分离出来。收集到的60℃~150℃时的馏分是汽油,150℃~300℃时的馏分是煤油。
(2)蛋白质的盐析
实验:在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,观察现象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。
现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的过程。
2.有机物物理性质也表现出一定的规律,现归纳如下:
(1)颜色:有机物大多无色,只有少数物质有颜色。如苯酚氧化后的产物呈粉红色。
(2)状态:分子中碳原子数不大于4的烃(烷、烯、炔)、烃的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈气态,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液态,绝大多数高分子化合物常温下呈固态。
(3)气味:中学化学中涉及到的很多有机物具有一定的气味,如:苯有特殊气味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性气味,乙酸乙酯有芳香气味。
(4)密度:气态有机物的相对分子质量大于29时,密度比空气大;液态有机物密度比水小的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、低级酯、一氯代烃、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烃、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烃类同系物相对密度随着分子内碳原子数的增加的而增大;一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增加而减小。
(5)水溶性:与水任意比混溶和易溶于水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;难溶于水的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、卤代烃、高级脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有机物的水溶性随着分子内碳原子数的增加而逐渐减小。
二、化学性质实验
1.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
实验:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?
现象与解释:溶液颜色没有变化。说明甲烷与KMnO4酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的性质比较稳定。
(2)甲烷的取代反应
实验:取一个100mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。
现象与解释:大约3min后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内饱和食盐水液面上升。说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒上出现油状液滴,说明生成了新的油状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃烧
实验:点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。
现象与解释:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。乙烯中碳的质量分数较高,燃烧时有黑烟产生。
(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化,它的化学性质比烷烃活泼。
(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。
3.乙炔
(1)点燃纯净的乙炔
实验:点燃纯净的乙炔。观察乙炔燃烧时的现象。
现象与解释:乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高,碳没有完全燃烧的缘故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。
4.苯和苯的同系物
实验:苯、甲苯、二甲苯各2mL分别注入3支试管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振荡,观察溶液的颜色变化。
现象与解释:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。

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半导体制冷又称温差电制冷、或热电制冷。是未来电冰箱制冷技术发展的一个方向。半导体制冷是利用特种半导体材料,制成制冷器件,通电后直接制冷,因此得名半导体制冷。

用两种不同金属组成一对热电偶,当在热电偶中通以直流电流时,将在电偶的不同结点处,产生吸热和放热现象,这种现象称为珀尔帖效应。

利用珀尔帖效应制成的半导体制冷器的电偶,是由一种特制的N型和P型半导体组成的。N型半导体是靠电子导电的,而P型半导体是靠所谓“空穴”来导电的。

不论N型半导体中的自由电子,还是P型半导体中的空穴,它们都参与导电,统称为“载流子”,由“载流子”导电的现象,是半导体所特有的。

半导体制冷原理是把一个P型半导体和一个N型半导体,用铜连接片焊接而成电偶对,如图2-7所示。当直流电流从N型半导体流向P型半导体时,则在2、3端的铜连接片上产生吸热现象,此端称为冷端;而在1、4端的铜连接片上产生放热现象,此端称为热端。如果电流方向反过来,则冷、热端将互换。

图2-7 半导体制冷器电偶对的工作原理

当这个制冷器件中通入一定数量的直流电时,冷端会逐渐冷却下来,并出现结霜;而热端的温度逐渐升高,并向周围环境放热。载流子在金属和半导体中的势能大小是不同的,所以载流子在流过结点时,必然会引起能量的传递。当电流的极性如图2-7所示,电子从电源负极出发经金属片—结点4—P型半导体—结点3—金属片—结点2—N型半导体—结点1—金属片,回到电源正极。由于左半部是P型半导体,导电方式是空穴型的,空穴的流动方向与电子流动方向相反。所以空穴是从金属片—结点3—P型半导体—结点4—金属片,回到电源负极。

空穴在金属中具有的能量、低于在P型半导体中空穴所具有的能量:当空穴在电场作用下,由金属片通过结点3到达P型半导体时,必须增加一部分能量,但空穴本身是无法增加能量的,只有从金属片中吸收能量、并把这部分热能转变为空穴的势能,因此,在结点3处的金属片被冷却下来。当空穴沿P型半导体通向结点4流向金属片时,由于P型半导体中空穴能量大于金属中空穴的能量,因而要释放出多余的势能,并将其以热能的形式放出来,所以结点4处的金属被加热。

图2-7中右半部是N型半导体与金属的联结,是靠自由电子导电的,而电子在金属中的势能低于N型半导体中电子的势能。在电场作用下,电子从金属中通过结点2到达N型半导体时,必然要增加势能,这部分势能也只能从金属片的热能取得,因此使结点2处的金属片“冷却”下来。当电子从N型半导体经过结点1流向金属片时,因电子是由势能较高的地方流向势能较低的地方,故释放出多余的势能,并将其变成热能,使结点1处的金属片加热,这样上部的金属片被冷却下来,成为冷端;而下部的两个联接片均放出热量,成为热端。

当电源正负极性调换时,因电子空穴的流动方向将与上述相反,故冷热端将互换。

综上所述,半导体制冷的吸热和放热是由载流子(电子和空穴)流过结点时,由势能的变化而引起能量的传递,这就是半导体制冷的本质。

由于一个电偶对产生的热电效应较小(一般约为1163W左右,视元件的尺寸大小而异),所以实际应用时是将数十个电偶对串联起来,将冷端放在一起,热端放在一起,称为热电堆,将热电堆和热交换器用焊接方式连接起来制成半导体制冷器,如图2-8所示。其特点是结合强度高、接触热阻小,适用于热流密度较大的情况。为了保持电绝缘,在热电堆和热交换器之间用金属化瓷片材料进行绝缘。

图2-8 半导体制冷器的热电堆

我国目前应用的制冷半导体材料,多数是以碲化铋为基体的三元固熔体合金,其中P型材料是Bi2Te3-Sb2Te3;N型材料是Bi2Te3-Bi2Se3。由于半导体材料性能的限制,目前半导体制冷的效率比一般压缩式要低,耗电量约大1倍。但在几十瓦小能量的情况下,由于半导体制冷器的效率与能量大小无关,故对微小型制冷装置,反而比压缩式经济。此外由于半导体制冷器必需使用直流电源,价格贵,使它的应用受到一定的限制。

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从以下几点进行分析一:瓷片电容在电场作用下的击穿破坏遵循弱点击穿理论,而局部放电是产生弱点破坏的根源
除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外,对于环氧包封型高压陶瓷电容,无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节
环氧包封的瓷片电容由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩,产生的内应力以残余应力的形式保留在包封层中,并作用于陶瓷-环氧界面,劣化界面的粘结
在电场作用下,组成高压瓷片电容瓷体的钙钛矿型钛酸锶铁类陶瓷(SPBT)会发生电机械应力,产生电致应变
当环氧包封层的残余应力较大时,二者联合作用极可能造成包封与陶瓷体之间脱壳,产生气隙,从而降低电压水平
二:介质内空洞:导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染、烧结过程控制不当等
空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加
该过程循环发生,不断恶化,导致其耐压水平降低
三:包封层环氧材料因素:一般包封层厚度越厚,包封层破坏所需的外力越高
在同样电场力和残余应力的作用下,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生气隙较为困难
另外固化温度的影响,随着固化温度的提高,高压瓷片电容的击穿电压会越高,因为高温固化时可以较快并有效地减少残余应力
随着整体模块灌胶后固化的高温持续,当达到或超过陶瓷电容器外包封层环氧树脂的玻璃转化温度,达到了粘流态,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生了气隙,此时的形变就很难恢复,这种气隙会降低陶瓷电容的耐压水平
四:机械应力裂纹:陶瓷体本身属于脆性较高的材料,在产生和流转过程中较大的应力可能造成应力裂纹,导致耐压降低
常见的应力源有:工艺过程电路板流转操作;流转过程中的人、设备、重力等因素;元件接插操作;电路测试;单板分割;电路板安装;电路板定位铆接;螺丝安装等
导致瓷片电容失效结论一:直接原因:陶瓷-环氧界面存在间隙,导致其耐压水平降低
二:间接原因:二次包封模块固化过程中产生了环氧材料应力收缩,致使陶瓷-环氧界面劣化,形成了弱点放电的路径
三:二次包封模块固化后,样品放置时间过短,其内部界面应力未完全释放出来,在陶瓷-环氧界面存在微裂纹,导致耐压水平降低