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实验化学复习. 二、 从海带中提取碘的实验方案 P 2. 灼烧. 水浸. 过滤. 干海带. 灰 烬. 浊 液. 滤 液. 滤 渣. 酸化. CCl 4 萃取. 氧化. 上 层. 混合液. 蒸馏. 分液. 下 层. 淀粉溶液. 碘单质. 思考与交流. 1 . 灼烧的作用是什么?. 将干海带高温灼烧,使有机物转化为 CO 2 和 H 2 O , 呈气态逸散。. 2 . 灼烧海带时用到哪些仪器?. 坩埚、坩埚钳、三角架、泥三角、酒精灯. 注意热坩埚不能放在桌面上!!!. 思考与交流.
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二、从海带中提取碘的实验方案P2 灼烧 水浸 过滤 干海带 灰 烬 浊 液 滤 液 滤 渣 酸化 CCl4 萃取 氧化 上 层 混合液 蒸馏 分液 下 层 淀粉溶液 碘单质
思考与交流 1.灼烧的作用是什么? 将干海带高温灼烧,使有机物转化为CO2和H2O, 呈气态逸散。 2.灼烧海带时用到哪些仪器? 坩埚、坩埚钳、三角架、泥三角、酒精灯 注意热坩埚不能放在桌面上!!!
思考与交流 3. 水浸时常常要将悬浊液煮沸2~3min,目的是什么? 加快碘化物在水中的溶解,以使灰烬中的I- 尽可能多的进入溶液。
思考与交流 4. 酸化作用是什么? 海带灰的浸出液中含有碳酸钠(碳酸钾)等使溶液显碱性的物质,酸化的目的是使溶液呈弱酸性,有利于氧化剂把I-氧化为I2。
问3氧化 思考与交流 5. 你认为最好选用哪种氧化剂? 氯水、双氧水等 2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O 2I-+ Cl2 = 2Cl- + I2 注意: 若氯水过量,则Cl2能进一步将碘单质氧化。 I-+ 3Cl2+3H2O= 6Cl- + IO3-+6H+ 思考:若用碘盐中的KIO3作氧化剂,在酸性溶液中氧化I-,写出反应的离子方程式. 5I-+ IO3-+ 6H+ = 3I2 + 3H2O
思考与交流 • 若要分离碘的CCl4溶液,分别得到碘和CCl4,应采用什么方法? • 已知:四氯化碳的沸点:77℃ • 碘单质的沸点:184.35 ℃ 将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏。
三、海带中碘的提取实验 1. 实验原理 2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O 2I- + Cl2 = I2 + 2Cl- 2.实验流程: 称取样品 灼烧灰化 溶解过滤 检验 氧化 萃取分液
3. 实验步骤及注意事项: (1)称取样品 ①操作要点:用托盘天平称取约2g干燥的海带, 放入坩埚中。 ②实验注意事项:托盘天平的正确使用。 (2)灼烧灰化 ①操作要点:在通风处加热灼烧干海带,待海带完全 灰化后,冷却,再将灰分转移到小烧杯中。 ②实验现象:灼烧灰化的过程大约需要5-6分钟,干海 带逐渐变的更干燥、卷曲,最后变成黑 色粉末或细小颗粒。期间还会产生大量 白烟,并伴有焦糊味。
③实验注意事项: 应在通风处加热灼烧,或使用通风设备去除白烟和难闻的气味。 应边加热边搅拌,用坩埚钳夹持坩埚,玻璃棒小心搅拌,使海带均匀受热,加快灰化的速度。 灼烧完毕,应将坩埚和玻璃棒放在石棉网上冷却,不可直接放在冷的实验台上,防止温度很高的坩埚骤冷而破裂
(3)溶解过滤 ①操作要点: 向小烧杯中加入约15ml蒸馏水,煮沸2-3min, 过滤,并用约1ml蒸馏水洗涤沉淀得滤液。 ②实验现象: 煮沸时固体未见明显溶解,过滤后得到淡黄 色的清亮溶液。
③实验注意事项: • 应隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。 • 加热过程中应不断搅拌,加快溶解,同时防止液 体受热不均而溅出。 • 过滤操作应注意“一贴、二低、三靠” 。
(4)氧化及检验 ①操作要点: 在滤液中加入2吸管2mol·L-1H2SO4溶液,再加入4吸管6%的H2O2溶液。取出少许混合液,用淀粉溶液检验碘单质。 ②实验现象: 加入氧化剂后溶液颜色变深,呈棕黄色。加淀粉,溶液变蓝色。 • ③实验注意事项: • 控制试剂的用量。 • 检验碘元素应取少量样品,不要向所有滤液中直接加淀粉溶液,否则后续实验将无法操作。
(5)萃取分液 ①操作要点: 将氧化检验后的余液转入分液漏斗中,加入2mlCCl4,充分振荡,将上口塞子打开,静置,待完全分层后,分液。 ②实验现象: 加入CCl4振荡后,液体分层,且下层液体显紫红色,上层液体几乎无色。
纸层析法:P7 纸层析法也是色谱分析法的一种
惰性支持物 固定相 流动相 滤纸: 水: 有机溶剂: 一、纸层析法基本原理 由于吸附在滤纸上的样品的各组分在水(固定相)或有机溶剂(流动相)中的溶解能力各不相同,各组分会在两相之间产生不同的分配现象。 遵循相似相溶原理
样品中亲脂性强的成分在_______相中分配得多一些,随流动相移动的速度就______一些;而亲水性强的成分在_______ 相中分配得多一些,随相移动的速度就______一些。 随着流动相的移动,性质不同的组分就分离在滤纸的不同位置上, 实现了分离。 流动 阅读课本第三段填空: 快 固定 流动 慢
流动相 流动相为什么能自动从滤纸底部向顶部展开呢? 毛细现象 一般来说,能溶于水的待分离物质,选择水做固定相(吸附在滤纸上),以与水不混溶的有机溶剂做流动相
二、纸层析法分离Fe3+和Cu2+ (一)实验原理 含有Cu2+和Fe3+的水溶液涂在滤纸一端,丙酮作展开剂,在滤纸的毛细作用下,展开剂携带Cu2+和Fe3+沿滤纸纤维向上移动的速度不同,一段时间后,Cu2+和Fe3+距起点的距离会不同,从而达到分离的目的。 固定相: 流动相: 水 丙酮
(二)操作方法 1、配制试样溶液 2、裁纸 裁剪适当尺寸的滤纸条 3、画原点 离滤纸末端约2cm处铅笔画一原点 4、点样 用毛细管取样品溶液,轻轻点样于原点上,晾干,重复3~5次。斑点直径需<0.5cm 5、加展开剂 不能粘到试管壁上 6、展开 滤纸不可触及试管的内壁,纸条末端浸入展开剂约0.5cm,不能让试样点浸入展开剂,静置。 试样点 7、显色 将滤纸置于浓氨水试剂瓶口上方,进行氨熏 约2cm
[交流与讨论] 装置制作 点层析试样 配制展开剂 层析操作 • 点样为什么要重复3~5次? • 斑点的直径为何不宜太大? 增加试样中各组分的含量 斑点过大会导致试样各组分在分离过程中色带容易出现重叠 2. 为什么不要让试样点接触展开液? 试样接触展开液会溶解在展开液中导致无法分离 显色反应
一、减压过滤(也称抽滤或吸滤) 快速得到较干燥的沉淀
表1 NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同温度下的溶解度(g/100g水) 溶解度的差异 结晶
实验原理 溶解 蒸发 热过滤 结晶 NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3 溶解度随温度变化: 大 小 小 大 思路: 高温下, 达到饱和的NaCl先结晶分离;然后, 在低温下, KNO3达饱和,得到产品。
思考2: 这样得到的晶体是否纯净?若不纯,应如何提纯? 初次结晶得到的晶体中 常会混有少量NaCl杂质。将所得晶体溶于少量水中,然后进行冷却、 结晶、过滤,如此反复的操作。
实验操作 1. 制备KNO3粗品 溶解: 20g NaNO3 17g KCl 35ml水 蒸发: 小火加热 至有较多 晶体析出 热过滤: 趁热过滤, 得KNO3饱和溶液 (回收NaCl晶体) 结晶: KNO3溶液冷却 有KNO3晶体 析出 称量: 称量得 , 粗KNO3质量 抽滤: 得KNO3晶体
2.KNO3提纯(重结晶) 将所得晶体溶于少量溶剂中,然后进行蒸发(或冷却)、结晶、过滤,如此反复的操作称为重结晶。 溶解: 按KNO3∶H2O= 2∶1 加适量水溶解 加热: 沸腾 即止 冷却: 有针状 KNO3析出 烘干: 水浴烘干 (在表面皿中) 称重: 精品KNO3 抽滤: 得KNO3晶体
2滴AgNO3 有白色 AgCl↓ 0.1g粗品 KNO3+2ml水 2滴AgNO3 0.1g晶体 KNO3+2ml水 无白色 AgCl↓ 思考3:请设计一个实验来检验两种情况下制备得到产品的纯度大小?
专题7. 物质的制备与合成 课题1.硫酸亚铁铵的制备 重点: 1、复盐硫酸亚铁铵的制备原理; 2、倾析法、过滤(常压、减压)、蒸发、浓缩、结晶和干燥等技术;
一、硫酸亚铁铵的性质: • 硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O, 俗称摩尔盐,为浅蓝绿色晶体,是一种复盐,易溶于水,难溶于酒精,在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵都小。在空气中比亚铁盐稳定,不易被氧化,可做氧化还原滴定法中的基准物。 (NH4)2SO4、FeSO4·7H2O 硫酸亚铁铵三种盐的溶解度表 根据上表思考:如何制备硫酸亚铁铵?
二、硫酸亚铁铵的制备原理 将铁与稀硫酸作用制得硫酸亚铁溶液,再用FeSO4与(NH4)2SO4在水溶液中等物质的量相互作用,由于硫酸亚铁铵的溶解度比较小,因此加热浓缩得到的混合溶液经冷却后 即析出(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体。 1.铁屑与稀硫酸作用,制得硫酸亚铁溶液:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 2. 硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液作用,生成溶解度 较小的硫酸亚铁铵复盐晶体: FeSO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O = FeSO4•(NH4)2SO4• 6H2O 思考:该原理类似于学过的哪些物质的制备? 侯氏制碱法、硝酸钾晶体制备
三、实验方法 (1)铁屑的净化 称取5g铁屑,放入小烧杯中,加入15mL1mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡数分钟后除去油污。用倾析法分离洗 涤铁屑,晾干。 (2)FeSO4溶液的制备 称取4.2g洁净的铁屑放入洁净的锥形瓶中,再加入25mL 3mol·L-1H2SO4,在水浴中加热30min,加热过程中可补充水分,待反应基本完全后,再加入1ml 3mol·L-1H2SO4然后趁热过滤。滤液转移至蒸发皿中。
(3) 硫酸亚铁铵的制备 称取9.5g硫酸铵晶体,配成饱和溶液倒入上述FeSO4溶液中,搅拌,用小火加热,蒸发浓缩至表面出现晶膜为止,自然冷却,结晶, 抽滤,并用少量酒精洗涤表面的水分。 (4)称量计算产率。 思考:整理出实验所需要的仪器、药品?
仪器:托盘天平、锥形瓶、烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、量筒、洗瓶、玻璃棒、抽滤瓶、药匙、布氏漏斗、抽气泵、蒸发皿、滤纸、火柴等仪器:托盘天平、锥形瓶、烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、量筒、洗瓶、玻璃棒、抽滤瓶、药匙、布氏漏斗、抽气泵、蒸发皿、滤纸、火柴等 四、仪器与试剂 试剂:铁屑、 H2SO4(3mol/L) 、 乙醇、 (NH4)2SO4(s)、蒸馏水 1mol/LNa2CO3
五、实验注意事项 1、硫酸亚铁的制备在通风橱或通风处进行,加热最好用水浴加热。 2、铁屑表面的油污用碱液去除,用倾析法除去碱液(碱液回收)后,必须用自来水将铁屑洗涤2~3次,如不把碱液洗净,将消耗H2SO4的量。 3、制备过程中始终要保持溶液的强酸性。如溶液呈黄色,此时可在溶液中滴加少量H2SO4,并可投入几枚铁钉。
基本操作 倾析法当沉淀的比重较大或结晶颗粒较大,静置后能较快沉降至容器底部时,就可用倾析法进行分离和洗涤。方法是把沉淀上部的清液沿玻璃棒小心倾入另一容器内.如图 然后往盛沉淀的容器内加入少量洗涤剂,进行充 分搅拌后,让沉淀下沉,倾去洗涤剂。重复操作 三次即可将沉淀洗净。