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无机合成中常用的分离方法

发布时间:2022-09-08 07:47:21

‘壹’ 化工过程中最常用的分离方法是哪种为什么

化工产品对纯度或有效含量都有要求,不管是有机合成还是无机合成,都可能有副产物或未反应的原料存在,因此形成混合状态。物质在三态下甚至多种状态混合下,要得到目标产品,就要用到分离技术,分离技术目前发展很快,新设备、新工艺和尖端技术不断涌现,为化工业的发展提供了优越的条件,特别是高纯度产品的提供成为可能,减少了杂质不可控危害反应的发生,为各行各业提供高纯度产品。因此分离技术(过程)在化工生产乃至国民经济和国防建设等方面具有重要的意义。从事这方面的研究大有可为,这方面的科研人员和一线操作者是科技发展的功臣!

‘贰’ 无机化学中物质的分离与提纯

除杂的原则:
(1)不增:不增加新的杂质;
(2)不减:被提纯的物质不能减少;
(3)易分:操作简便,易于分离;

常见物质除杂总结
原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法
(1)N2(O2)-------灼热的铜丝网洗气
(2)CO2(H2S)-------硫酸铜溶液洗气
(3)CO(CO2)-------石灰水或烧碱液洗气
(4)CO2(HCl)-------饱和小苏打溶液洗气
(5)H2S(HCl)-------饱和NaHS溶液洗气
(6)SO2(HCl)-------饱和NaHSO3溶液洗气
(7)Cl2(HCl)-------饱和NaCl溶液洗气
(8)CO2(SO2)-------饱和小苏打溶液洗气
(9)碳粉(MnO2)-------浓盐酸加热后过滤
(10)MnO2(碳粉)-------加热灼烧
(11)碳粉(CuO)-------盐酸或硫酸过滤
(12)Al2O3(Fe2O3)-------NaOH溶液(过量),再通CO2过滤、加热固体
(13)Fe2O3(Al2O3)-------NaOH溶液过滤
(14)Al2O3(SiO2)-------盐酸NH3·H2O过滤、加热固体
(15)SiO2(ZnO)-------盐酸过滤
(16)CuO(ZnO)-------NaOH溶液过滤
(17)BaSO4(BaCO3)-------稀硫酸过滤
(18)NaOH(Na2CO3)-------Ba(OH)2溶液(适量)过滤
(19)NaHCO3(Na2CO3)-------通入过量CO2
(20)Na2CO3(NaHCO3)-------加热
(21)NaCl(NaHCO3)-------盐酸蒸发结晶
(22)NH4Cl[(NH4)2SO4]-------BaCl2溶液(适量)过滤
(23)FeCl3(FeCl2)-------通入过量Cl2
(24)FeCl3(CuCl2)-------铁粉、Cl2过滤
(25)FeCl2(FeCl3)-------铁粉过滤
(26)Fe(OH)3胶体(FeCl3)-------(半透膜)渗析
(27)CuS(FeS)-------稀盐酸或稀硫酸过滤
(28)I2(NaCl)------升华
(29)NaCl(NH4Cl)-------加热
(30)KNO3(NaCl)-------蒸馏水重结晶
(31)乙烯(SO2、H2O)碱石灰洗气
(32)乙烷(乙烯)-------溴水洗气
(33)溴苯(溴)-------稀NaOH溶液分液
(34)硝基苯(NO2)-------稀NaOH溶液分液
(35)甲苯(苯酚)-------NaOH溶液分液
(36)乙醛(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液蒸馏
(37)乙醇(水)-------新制生石灰蒸馏
(38)苯酚(苯)-------NaOH溶液、CO2分液
(39)乙酸乙酯(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液分液
(40)溴乙烷(乙醇)-------蒸馏水分液
(41)肥皂(甘油)-------食盐过滤
(42)葡萄糖(淀粉)-------(半透膜)渗析
气体除杂的原则:
(1)不引入新的杂质
(2)不减少被净化气体的量注意的问题:
①需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序:一般先除去酸性气体,如:氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去。
②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收CO2不易完全。
方法:
A. 杂质转化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氢氧化钠,使苯酚转化为苯酚钠,利用苯酚钠易溶于水,使之与苯分开;
B. 吸收洗涤法;欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水,可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸即可除去;
C. 沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜,加入少量铁粉,待充分反应后,过滤除去不溶物即可;
D. 加热升华法:欲除去碘中的沙子,即可用此法;
E. 溶液萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可采用此法;
F. 结晶和重结晶:欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠,可利用二者的溶解度不同,降低溶液温度,使硝酸钠结晶析出,可得到纯硝酸钠晶体;
G. 分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸馏的方法;
H. 分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离,可采用此法,如将苯和水分离;
K. 渗析法:欲除去胶体中的离子,可采用此法。如除去氢氧化钠胶体中的氯离子。

‘叁’ 大学无机化学

前言《无机及分析化学》(第四版)是教育部普通高等教育“十五”国家级规划教材,是《无机及分析化学》(第三版)的修订本。
《无机及分析化学》(第四版)于2002年初被列入教育部普通高等教育“十五”国家级规划教材项目后,即由编写组筹划编写工作,制订编写大纲并着手教材的编写工作。2003年8月在长沙召开的“教育部非化学化工类专业化学基础课程教学指导分委会:生物、医药学类教材建设研讨会”上,向与会的全国高等学校代表做了关于《无机及分析化学》(第四版)教材修订工作的大会发言,并分发了“编写大纲”和部分教材初稿,以便听取广大教师的意见。会后,对收集的意见进行了认真分析和研究,力争在教材编写中有所体现。
当前,生命科学的发展已步入分子水平,化学在生命科学中的重要性将更为突出。为适应当前教学改革的形势,以符合21世纪生物和医药科学发展的需要,在修订过程中将努力遵循“加强基础,趋向前沿,反映现代,注意交叉”的现代课程建设理念。这次修订,编者主要做了如下工作:1.对原书各章节进行补充、调整和修改;2.无机化学部分增加了第十四章环境污染和环境化学,第十五章核反应和放射性同位素的应用;3.分析化学部分由于考虑到目前仪器分析已成为高等学校的独立课程,故删除原第三版的仪器分析内容,但仍然保留并加强比色法和分光光度法;4.为适应那些学有余力的读者需要,在大多数章中附有相关的“拓展知识”以开阔视野。
参加本书第四版的编写者有:黄孟健教授(第一、二、三、四、五、九、十、十一、十二和十五章),薛德平副教授(第六和七章),陈荣三教授(第八、十三和十四章),袁婉清教授(第十八和十九章,合编第十六、十七、二十和二十一章),杜岱春教授(合编第十六、十七、二十和二十一章)。全书由陈荣三教授策划和统稿,分析化学部分由袁婉清教授参加统稿。
恳请读者对本书的错误和不妥之处,提出批评和指正。

前言无机及分析化学实验是一门独立的基础实验课程,是化学实验的重要分支,也是学习其他化学实验的重要基础。无机及分析化学实验是学生进入大学后的第一门实验课程,因而它对奠定学生良好的实验基础特别重要,是必须熟练掌握的基本功。它虽是一门独立开设的课程,但在内容上又与无机及分析化学课程密切配合,使实验课与理论课二者既相互独立设课、自成教学体系,又互为依托,相辅相成,各有特色,构成了未来自然科学工作者的无机及分析化学知识基础。
无机及分析化学实验是以实验为手段,研究无机及分析化学中的重要理论,典型元素及其化合物的性质,定性、定量分析方法以及相关仪器、装置、基本操作和有关原理的一门课程,是学生化学实验技能与化学素质培养不可缺少的重要环节。
本书本着宽领域、渐进式、交互式、开放式来编排实验,所选实验共分三大类。
第一类为基本实验:包括化学热力学、化学动力学初步知识、电解质溶液、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位解离平衡、物质结构理论以及元素部分、误差理论、滴定分析原理等内容,以及一些物理化学参数的测定。通过该部分实验,使学生掌握化学实验的基本知识、基本理论、基本操作、基本技能,使化学实验的基本训练系统化。
第二类为提高型实验:涵盖了综合性、半设计性、设计性和应用性实验项目,尽可能结合化学领域的新反应、新理论、新技术和新试剂的应用,筛选了一些重要的、典型的反应,包括无机制备、常数测定、物性测定、组成分析、定性分析、定量分析和仪器分析等,通过从原料的选择、中间产物以及目标产物的分析鉴定,培养学生综合分析问题、解决问题的能力,使学生受到科学思维和科学实验的综合素质训练,初步具备一定的实验设计、科学研究及应用研究的能力。
第三类为研究创新型实验:与开放式实验教学和科研训练相结合,融多样化教学形式于一体,学生在导师指导下自行查阅国内外相关文献资料、自行设计实验方案,完成研究内容,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文。该类实验给学生创造了独立分析问题、解决问题的机会,重在科研能力的训练和创新思维的培养,为在化学及相关的科学技术和其他领域从事科研、教学及相关工作打下良好的基础。
根据上述实验内容和选取原则,共选编了36个实验,任课教师可根据实验室具体情况选取。
本书的编写参考了相关教材、国家标准和互联网上有关内容,主要参考文献列在相关内容参考文献部分,在此向文献原作者深表谢意。
本书可作为综合性大学化学、生命科学、材料、环境等专业,农林院校及医学院校相关专业本科生的实验教材。
本书由李志林主编,并负责全书统稿,马志领、翟永清同志参加了本书部分编写工作。感谢河北大学化学与环境科学学院给予的大力支持,感谢无机化学教研室同志们的热忱帮助。由于编者水平有限,本书的不足与疏漏,恳切希望读者批评指正,我们将不胜感激。

前言随着经济和科技的飞速发展,教育改革的不断深化,高等院校的教学内容和体系改革也有了更高的要求。21世纪,我国高等院校教育以培养具有综合素质的人才为主要目标。作为高等院校基础教育的组成部分——无机及分析化学,是对学生进行素质和能力教育的重要内容。通过本课程的学习,使学生在无机及分析化学的基本知识、基本理论、基本技能方面受到良好培训,并能将其很好地运用到今后的学习和工作中去。
本教材面向新世纪的化学课程,以适应高等院校对本科生人才化学素质、知识结构和创新能力的要求以及我国经济、科技和学生个性发展的需要。在编写过程中,我们除了注意分析化学知识的覆盖面以外,尽可能的联系实际,给学生留下一些回味的东西,使其体会化学的奥妙和涵义,对基本原理产生更深一步的认识,拓宽学生的解题思路,对学生学习能力和学习素质的培养有所帮助,使学生能够很好地掌握无机及分析化学的基本理论、基础知识和基本技能及其在生产实际、科学研究中的应用,培养学生严谨的科学态度,提高学生分析问题、综合解决问题和创新思维的能力,为后继课程的学习及将来的工作奠定基础。
参加本书编写的作者均是长期从事无机及分析化学教学和科研的一线教师,具有丰富的教学实践经验和较高的学术水平。在编写过程中,查阅了大量的相关资料,吸取了近年来国内外出版的同类教材的优点,使之具有以下特点:
1.注重理论联系实际,重视基本原理、基本知识和基本实验技能。文字叙述简明扼要,注意启发性。力求削枝强干、优化内容、突出重点、加强基础,以符合学生的认知规律,强化早期渗透应用的意识,’联系当前普遍关注的资源、能源、环境、材料、生物技术、生命科学等实际问题,有利于学生分析问题、解决问题能力的培养。
2.立足于本课程的基本知识点,结合工、农、林、生物、食品、医学等专业学生的特点,为适应化学学科的发展和21世纪教学改革的要求,反映最新科技进步与发展动态,增加新的科技信息并扩大学生的知识面,教材中增加了仪器分析、无机及分析化学中常用分离方法的应用等内容。为学生将来在学科交叉领域进行创新打下基础。

‘肆’ 无机化学,如何用氨水,氢氧化钠,盐酸,硝酸这四种试剂将水溶液中的锰离子,镍离子,铜离子,铁离子分离

加硝酸,铁离子变为三价铁,水解后沉淀,过滤 加过量氨水,锰离子先变为氢氧化锰再变为二氧化锰,其它两个都生成络离子,过滤 加盐酸,调节ph至8到10.5之间,此时铜离子沉淀而镍离子不沉,过滤 加氢氧化钠,至ph大于10.5,镍离子沉淀。

‘伍’ 无机化学,水溶液中的锰离子,镍离子,铜离子,铁离子如何设计方案把他们分离

利用金属活动性,可以将水溶液中的锰离子,镍离子,铜离子,铁离子分离出来。
金属活动性从强到弱的排列是:Mn>Fe>Ni>Cu。

方案:
1、向溶液中加入适量的镍,置换出金属铜。
Fe+Cu(2+)=Cu+Fe(2+);
2、向溶液中加入适量的铁,置换出金属镍。
Ni+Fe(2+)=Fe+Ni(2+);
3、向溶液中加入适量的锰,置换出金属铁。
Mn+Ni(2+)=Ni+Mn(2+)。

‘陆’ 大学无机化学

无机化学,有机化学,物理化学,分析化学
无机化学
元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学(即络合物化学)、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。
有机化学
普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。
物理化学
结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体化学、量子化学、催化作用及其理论等。
分析化学
化学分析、仪器和新技术分析。包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种电化学分析方法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析方法,在线分析、活性分析、实时分析等,各种物理化学性能和生理活性的检测方法,萃取、离子交换、色谱、质谱等分离方法,分离分析联用、合成分离分析三联用等。

无机化学
第一章:气体
第一节:理想气态方程
1、气体具有两个基本特性:扩散性和可压缩性。主要表现在:
⑴气体没有固定的体积和形状。⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。
2、理想气体方程: 为气体摩尔常数,数值为=8.314
3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。
第二节:气体混合物
1、对于理想气体来说,某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。
2、Dlton分压定律:混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。
3、(0℃=273.15K STP下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg)
第二章:热化学
第一节:热力学术语和基本概念
1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同,将系统分为:
⑴封闭系统:系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。
⑵敞开系统:系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物质传递。
⑶隔离系统:系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。
2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现。描述系统状态的物理量称为状态函数。状态函数的变化量只与始终态有关,与系统状态的变化途径无关。
3、 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分叫做相。相可以由纯物质或均匀混合物组成,可以是气、液、固等不同的聚集状态。
4、 化学计量数对于反应物为负,对于生成物为正。
5、反应进度=,单位:mol
第二节:热力学第一定律
1、 系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热。热能自动的由高温物体传向低温物体。系统的热能变化量用Q表示。若环境向系统传递能量,系统吸热,则Q>0;若系统向环境放热,则Q<0。
2、 系统与环境之间除热以外其他的能量传递形式,称为功,用W表示。环境对系统做功,W>O;系统对环境做功,W<0。
3、 体积功:由于系统体积变化而与环境交换的功称为体积功。
非体积功:体积功以外的所有其他形式的功称为非体积功。
4、 热力学能:在不考虑系统整体动能和势能的情况下,系统内所有微观粒子的全部能量之和称为热力学能,又叫内能。
5、 气体的标准状态—纯理想气体的标准状态是指其处于标准压力下的状态,混合气体中某组分气体的标准状态是该组分气体的分压为且单独存在时的状态。
液体(固体)的标准状态—纯液体(或固体)的标准状态时指温度为T,压力为时的状态。
液体溶液中溶剂或溶质的标准状态—溶液中溶剂可近似看成纯物质的标准态。在溶液中,溶质的标准态是指压力,质量摩尔浓度,标准质量摩尔浓度,并表现出无限稀释溶液特性时溶质的(假想)状态。标准质量摩尔浓度近似等于 标准物质的量浓度。即
6、 物质B的标准摩尔生成焓(B,相态,T)是指在温度T下,由参考状态单质生成物质B()反应的标准摩尔焓变。
7、 参考状态一般指每种物质在所讨论的温度T和标准压力时最稳定的状态。个别情况下参考状态单质并不是最稳定的,磷的参考状态是白磷(s,白),但白磷不及红磷和黑磷稳定。O2(g)、H2(g)、Br2(l)、I2(s)、Hg(l)和P4(白磷)是T=298.15K,下相应元素的最稳定单质,即其标准摩尔生成焓为零。
8、 在任何温度下,参考状态单质的标准摩尔生成焓均为零。
9、 物质B的标准摩尔燃烧焓(B,相态,T)是指在温度T下,物质B()完全氧化成相同温度下指定产物时的反应的标准摩尔焓变。
第四节:Hess定律
1、 Hess定律:化学反应不管是一步或分几步完成,其总反应所放出或吸收的热总是相等的。其实质是化学反应的焓变只与始态和终态有关,而与途径无关。
2、 焓变基本特点:
⑴某反应的(正)与其逆反应的(逆)数值相等,符号相反。即
(正)=-(逆)。
⑵始态和终态确定之后,一步反应的等于多步反应的焓变之和。
3、 多个化学反应计量式相加(或相减),所得化学反应计量式的(T)等于原各计量式的(T)之和(或之差)。
第五节:反应热的求算
1、 在定温定压过程中,反应的标准摩尔焓变等于产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和。=(总生成物)-(总反应物){如果有参考状态单质,则其标准摩尔生成焓为零}
2、 在定温定压过程中,反应的标准摩尔焓变等于反应物的标准摩尔燃烧焓之和减去产物的标准摩尔燃烧焓之和 。=(总反应物)-(总生成物){参考状态单质只适用于标准摩尔生成焓,其标准摩尔燃烧焓不为零}
第三章:化学动力学基础
第一节:反应速率
第二节:浓度对反应速率的影响—速率方程
1、 对化学反应来说,反应速率与反应物浓度的定量关系为:,该方程称为化学反应速率定律或化学反应速率方程,式中称为反应速率系数,表示化学反应速率相对大小;,分别为反应物A和B的浓度,单位为;,分别称为A,B的反应级数;称为总反应级数。反应级数可以是零、正整数、分数,也可以是负数。零级反应得反应物浓度不影响反应速率。(反应级数不同会导致单位的不同。对于零级反应,的单位为,一级反应的单位为,二级反应的单位为,三级反应的单位为)
2、 由实验测定反应速率方程的最简单方法—初始速率法。
在一定条件下,反应开始时的瞬时速率为初始速率,由于反应刚刚开始,逆反应和其他副反应的干扰小,能较真实的反映出反应物浓度对反应速率的影响具体操作是将反应物按不同组成配置成一系列混合物。对某一系列不同组成的混合物来说,先只改变一种反应物A的浓度。保持其他反应物浓度不变。在某一温度下反应开始进行时,记录在一定时间间隔内A的浓度变化,作出图,确定t=0是的瞬时速率。也可以控制反应条件,是反应时间间隔足够短,这时可以把平均速率作为瞬时速率。
3、对于一级反应,其浓度与时间关系的通式为:㏑
第三节:温度对反应速率的影响—Arrhenius方程
1、 速率系数与温度关系方程:,㏑{}=㏑{}-, ㏑,实验活化能,单位为。为指前参量又称频率因子。与具有相同的量纲。与是两个经验参量,温度变化不大时视为与温度无关。
2、 对Arrhenius方程的进一步分析:
⑴在室温下,每增加4,将使值降低80%。在室温相同或相近的情况下,活化能大的反应,其速率系数则小,反应速率较小;小的反应较大,反应速率较大。
⑵对同一反应来说,温度升高反应速率系数增大,一般每升高10℃,值将增大2~10倍。
⑶对同一反应来说,升高一定温度,在高温区,值增大倍数小;在低温区值增大倍数大。因此,对一些在较低温度下进行的反应,升高温度更有利于反应速率的提高。
⑷对于不同的反应,升高相同温度,大的反应值增大倍数大;小的反应值增大倍数小。即升高温度对进行的慢的反应将起到更明显的加速作用。
第四节:反应速率理论与反应机理简介
1、=(正)-(负)
2、由普通分子转化为活化分子所需要的能量叫做活化能
第五节:催化剂与催化作用
1、 催化剂是指存在少量就能显着加速反应而本身最后并无损耗的物质。催化剂加快反应速率的作用被称为催化作用。
2、 催化剂的特征:
⑴催化剂只对热力学可能发生的反应起催化作用,热力学上不可能发生的反应,催化剂对它不起作用。
⑵催化剂只改变反应途径(又称反应机理),不能改变反应的始态和终态,它同时加快了正逆反应速率,缩短了达到平衡所用的时间,并不能改变平衡状态。
⑶催化剂有选择性,不同的反应常采用不同的催化剂,即每个反应有它特有的催化剂。同种反应如果能生成多种不同的产物时,选用不同的催化剂会有利于不同种产物的生成。
⑷每种催化剂只有在特定条件下才能体现出它的活性,否则将失去活性或发生催化剂中毒。
第四章:化学平衡 熵和Gibbs函数
第一节:标准平衡常数
1、平衡的组成与达成平衡的途径无关,在条件一定时,平衡的组成不随时间而变化。平衡状态是可逆反应所能达到的最大限度。平衡组成取决于开始时的系统组成。
2、对可逆反应来说,其标准平衡常数
3、两个或多个化学计量式相加(或相减)后得到的化学计量式的标准平衡常数等于原各个化学计量式的化学平衡常数的积(或商),这称为多重平衡原理。
第二节:标准平衡常数的应用
1、反应进度也常用平衡转化率来表示。反应物A的平衡转化率表达式为

2、J表示反应商。若J<则反应正向进行;若J=,则反应处于平衡状态;若J>,则反应逆向进行。
第三节:化学平衡的移动
1、浓度对化学平衡的影响:浓度虽然可以使化学平衡发生移动,但并不能改变化学平衡常数的数值,因为在一定温度下,值一定。当反应物浓度增加或产物浓度减少时,平衡正向移动;当反应物浓度减少或产物浓度增加时,平衡逆向移动。
2、压力对化学平衡的影响:综合考虑各反应物和产物分压是否改变及反应前后气体分子数是否改变。
3、温度对化学平衡都影响:温度变化引起标准平衡常数的改变,从而使化学平衡移动。温度对标准平衡常数的影响用van’t Hoff方程描述。

第四节:自发变化和熵
1、自发变化的基本特征:
⑴在没有外界作用或干扰的情况下,系统自身发生的变化称为自发变化。
⑵有的自发变化开始时需要引发,一旦开始,自发变化将一直进行达到平衡,或者说自发变化的最大限度是系统的平衡状态。
⑶自发变化不受时间约束,与反应速率无关。
⑷自发变化必然有一定的方向性,其逆过程是非自发变化。两者都不能违反能量守恒定律 。
⑸非自发变化和自发变化都是可能进行的。但是只有自发变化能自动发生,而非自发变化必须借助一定方式的外部作用才能发生。没有外部作用非自发变化将不能继续进行。
2、在反应过程中,系统有趋向于最低能量状态的倾向,常称其为能量最低原理。相变化也具有这种倾向。
3、 系统有趋向于最大混乱度的倾向,系统混乱度的增加有利于反应的自发进行。
4、 纯物质完整有序晶体在0K时熵值为零;.
5、 ⑴熵与物质聚集状态有关。同一种物质气态熵值最大,液态次之,固态熵值最小。

‘柒’ 大学无机化学实验铜离子和铁离子的分离

用纸上层析法分离铜离子和铁离子

[原理]

纸上层析法是利用不同的离子随着溶剂在滤纸上的展开,它们在滤纸上的扩散速率不同而使离子分离的方法。铁离子扩散得快些;铜离子扩散得慢些,从而达到分离的目的。

[用品]

大试管、橡皮塞、毛细管、移液管、曲别针、小刀、滤纸、小试管、饱和FeCl3溶液、饱和CuSO4溶液、丙酮、盐酸、浓氨水。

[操作]

1.取一条滤纸,用铅笔在离末端约2cm处画“×”作记号。

2.将一支大试管配好一个橡皮塞,在橡皮塞的底部中间用小刀切开一条缝,插进一个曲别针的一部分,曲别针的另端用来夹住滤纸。

3.取一支小试管加入1mL饱和FeCl3溶液和1mL饱和CuSO4溶液作为试样。用毛细管吸取此试样在滤纸条末端的画“×”记号处滴一小滴。晾干再滴,共滴三次,要求留下斑点的直径保持在0.5cm以内。试样滴好后把滤纸夹在橡皮塞底部的曲别针上。

4.在大试管里盛有丙酮和6mol·L-1盐酸溶液按体积比为9:1混合而组成的溶剂。把橡皮塞上夹好并滴有试样的滤纸条慢慢伸入大试管内,使纸条末端浸入溶剂里约0.1cm,不能让试样斑点接触溶剂。塞上橡皮塞,静置。等到溶剂已扩散到滤纸的上端时,就可取出滤纸。

5.将滤纸条放在浓氨水的瓶口上用氨气熏,观察发生的现象。此时可见滤纸条上端出现红棕色,这是Fe3+离子跟氨水反应生成的Fe(OH)3颜色。在滤纸条上红棕色的下方出现蓝色,是Cu2+离子跟氨反应生成的铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+的颜色。由于Fe3+离子的扩散速率比Cu2+离子快,它们的富集区域就分开了,达到使铜离子和铁离子分离的目的。

‘捌’ 无机化学离子的分离与鉴别

无机化学是研究无机化合物的化学,是化学领域的一个重要分支。通常无机化合物与有机化合物相对,指多数不含C-H键的化合物,但是,碳氧化物、碳硫化物、氰化物、硫氰酸盐、碳酸及碳酸盐、碳硼烷、羰基金属等都属于无机化学研究的范畴(实际上是将“由无机化学研究的物质”定义为“无机物”) [1-2] 。但这二者界限并不严格,之间有较大的重叠,有机金属化学即是一例。
原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用,后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质,于是加以仿效,这就是古代化学工艺的开始。
如至少在公元前6000年,中国原始人即知烧粘土制陶器,并逐渐发展为彩陶、白陶,釉陶和瓷器。公元前5000年左右,人类发现天然铜性质坚韧,用作器具不易破损。后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜)与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜,进而被还原为金属铜,经过反复观察和试验,终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术,公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜,这个反应成为后来生产铜的方法之一,此法也叫“湿法炼铜”。
化合物方面,在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氯化钠)是调味品,苦盐(硫酸镁)的味苦。公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐)器皿。公元七世纪,中国即有焰硝(硝酸钾)、硫黄和木炭做成火药的记载。明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术,其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红矾、黄矾、等几十种无机物的生产过程。由此可见,在化学科学建立前,人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。
古代的炼丹术是化学科学的先驱,炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞)之类药剂变成黄金,并炼制出长生不老之丹的方术。中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。公元142年中国金丹家魏伯阳所着的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书,约在360年有葛洪着的《抱朴子》,这两该书记载了60多种无机物和它们的许多变化。约在公元8世纪,欧洲金丹术兴起,后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学,而中国的金丹术则未能进一步演进。
金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。金丹家所追求的目的虽属荒诞,但所使用的操作方法和积累的感性知识,却成为化学科学的前驱。
由于最初化学所研究的多为无机物,所以近代无机化学的建立就标志着近代化学的创始。建立近代化学贡献最大的化学家有三人,即英国的玻意耳、法国的拉瓦锡和英国的道尔顿。
波义耳在化学方面进行过很多实验,如磷、氢的制备,金属在酸中的溶解以及硫、氢等物的燃烧。他从实验结果阐述了元素和化合物的区别,提出元素是一种不能分出其他物质的物质。这些新概念和新观点,把化学这门科学的研究引上了正确的路线,对建立近代化学作出了卓越的贡献。

‘玖’ 大学无机化学,Be(OH)2和Mg(OH)2的性质差异,以及怎么把他们分离,速速求破,急

两者最大差异
Be(OH)2具有两性,既溶于酸又溶于强碱;Mg(OH)2为碱性,只溶于酸。
Be(OH)2两性,Be(OH)2和Mg(OH)2加入到NaOH中Be(OH)2,能溶于NaOH中,而Mg(OH)2则不溶。这样就分离了。
Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
BeO2-
+
H+
+
H2O
=
Be(OH)2↓
简单就这样,
然后要纯净就
各沉淀洗涤,常温蒸发,干燥啥的

‘拾’ 大学实验室里的无机化学实验重结晶提纯怎么做要求步骤,详细点,还有应该注意什么。

重结晶提纯法

一. 实验目的:
1. 学习重结晶提纯固体有机化合物的原哩和方法。
2. 掌握重结晶的实验操作。

二. 实验原理:
重结晶是利用混合物中多组份在某种溶剂中的溶解度不同,或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同,而使它们相互分离的方法,它是提纯固体有机物常用的方法之一。重结晶一般适合于纯化杂质含量小于5%的固体有机化合物。杂质含量多,难以结晶,最好先用其他办法,如萃取、水蒸气蒸馏等进行初步提纯,降低杂质含量后,再以重结晶纯化。

三、实验仪器与药品
循环水真空泵、热滤漏斗、抽滤瓶、布氏漏斗、酒精灯、滤纸、乙酰苯胺

四、 重结晶提纯法的一般过程:
选择溶剂→溶解固体→ 去除杂质→ 晶体析出→ 晶体的收集与洗涤→晶体的干燥。

五、实验步骤
用水重结晶法提纯粗品乙酰苯胺。
1. 称取5g粗乙酰苯胺,放在250mL 三角烧杯中,加入纯水,加热至沸腾,直至乙酰苯胺溶解,若不溶解,可适量添加少量热水,搅拌并热至接近沸腾令乙酰苯胺溶解。
2. 稍冷后,加入适量(约1g)活性炭于溶液中,煮沸5~10分钟,趁热用放有折叠式滤纸的热水漏斗过滤,用一三角烧杯收集滤液,在过滤过程中,热水漏斗和溶液均应用小火加热保温以免冷却。
3. 滤液放置冷却后,有乙酰苯胺结晶体析出,抽干后用玻璃钉或玻璃瓶塞压挤晶体,继续抽滤,尽量除去母液。
4. 然后进行晶体的洗涤工作。即先把橡皮管从抽滤瓶上拔出,关闭抽气泵,将少量蒸馏水(作溶剂)均匀的撒在滤饼上,浸没晶体,用玻璃棒小心地均匀的搅拌晶体,接上橡皮管,抽滤至干,如此重复洗涤两次。
5. 晶体已基本上洗干净。取出晶体,放在表面皿上晾干,或在100℃以下烘干,称重。 乙酰苯胺的mp为114℃。 乙酰苯胺在水中的溶解度为:5.5 g /100mL (100℃),0.53g /100mL (25℃)。

六、问题讨论
1.重结晶操作中,活性炭起什么作用?为什么不能在溶液沸腾时
加入?
答:(1)重结晶操作中,活性炭起脱色和吸附作用。(2)千万不能在溶液沸腾时加入,否则会引起暴沸,使溶液溢出,造成产品损失。
2.在制备乙酰苯胺的饱和溶液进行重结晶时,在杯下有一油珠出现,试解释原因。怎样处理才算合理?
答:这一油珠是溶液>83℃,为溶于水但已经溶化了乙酰苯胺,因其比重大于水而沉于杯下,可补加少量热水,使其完全溶解,且不可认为是杂质而将其抛弃。
3. 在布氏漏斗中用溶剂洗涤固体时应该注意些什么?
答:用重结晶的同一溶剂进行洗涤,用量应尽量少,以减少溶解损失。如重结晶的溶剂的熔点较高,在用原溶剂至少洗涤一次后。可用低沸点的溶剂洗涤,使最后的结晶产物易于干燥,(要注意此溶剂必须能和第一种溶剂互溶而对晶体是不溶或微溶的)。

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