铁与水蒸气反应圆底烧瓶中为什么加碎瓷片
本实验需要水沸腾产生水蒸气,而实验室加热液体时要么不断搅拌,要么加沸石,即常用的碎石片,否则会造成液体暴沸,对于封闭体系这是很危险的.
其实,液体沸腾过程中会产生气泡,在光滑的圆底烧瓶中,缺少液体气化中心,会在液面下产生较大压力,达到一定程度就会以大气泡的形式冒出来,这与我们生活经验一致.所以需要加入粗糙并且内部存有空气的碎瓷片充当气化中心,让液体沸腾时产生小气泡,沸腾变得温和,否则大气泡可能冲出密闭仪器,造成事故.
需要注意的是,用过的碎瓷片是不能再用的,因为其内部的空气在加热时放出,冷却时又吸入液体,这样的此片是不能作为气化中心的.
液体加热到沸点时如果没有汽化中心就会超过沸点,此时如果稳态被打破,液体会剧烈沸腾`失去控制,发生危险,叫做暴沸
碎瓷片因为表面多孔,其中的气体可作为汽化中心使液体平稳沸腾
对过热液体继续加热,会骤然而剧烈地发生沸腾现象,这种现象称为“暴沸”,或叫作“崩沸”。过热是亚稳状态。
由于过热液体内部的涨落现象,某些地方具有足够高的能量的分子,可以彼此推开而形成极小的气泡。当过热的液体温度远高于沸点时,小气泡内的饱和蒸气压就比外界的压强高,于是气泡迅速增长而膨胀,以至由于破裂引起工业容器的爆炸。
液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心。为了清除在蒸馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态,常加沸石(瓷碎片),或一端封口的毛细管,因为它们都能防止加热时的暴沸现象,把它们称做止暴剂又叫助沸剂;
值得注意的是,不能在液体沸腾时,加入止暴剂,不能用已使用过的止暴剂。简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲,从而造成了一个个冒出来的“喷泉”,剧烈时甚至会溅出伤人,而沸石(瓷碎片)能够有效的阻止液体的向上冲,使加热时液体能够保持平稳。
B.制取二溴乙烷可用乙烯和溴加成得到,反应在常温下进行,故B不选;
C.石蜡属于固体,裂化条件是高温,此时烃都变为气体状态,无需碎瓷片,故C不选;
D.石油的蒸馏是对混合液体加热的,为防止液体暴沸,常需加少量碎瓷片,故D选,
故选D.
【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(防爆沸),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.
除了碎瓷片,还可以用沸石,另外,别的多孔结构的东西也可以,比如活性炭颗粒(只是教科书中没有)。
放一个铁片进去不好,但这个铁片如果不停的转动就可以了。
你用一个搅拌也可以。通常的电磁搅拌,放一个磁子进去就行了。