减压过滤操作
1、影响晶体的生成条件
晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度 ,或溶液的浓度 ,或溶剂的蒸发 ,或溶液冷却得 ,析出的晶粒就越 ,反之,可得到较大的晶体颗粒。当溶液发生过饱和现象时,震荡容器,用 或 ,或 ,都可促使晶体析出。
2、为了 , 可进行减压过滤 ,减压过滤称 、 ,是利用真空泵或抽气泵将吸滤瓶中的空气抽走而产生负压,使 ,减压过滤装置由真空泵、 、 、 组成。 在安装装置时,布氏漏斗的 应与 相对,以便于吸滤。当要求保留溶液时,需在吸滤瓶和抽气泵之间增加一安全瓶,以防止当 或水的流量突然变小时发生 ,使自来水回流,进入吸滤瓶内污染溶液。 1. 吸滤操作 :
(1)剪滤纸 如滤纸 漏斗内径,但 盖住。如滤纸大了,滤纸的边缘不能紧贴漏斗而产生缝隙,过滤时沉淀穿过缝隙,造成沉淀与溶液不能分离;空气穿过缝隙,吸滤瓶内不能产生负压,使过滤速度慢,沉淀抽不干。
(2)贴紧滤纸 用 , 开水龙头,抽气使滤纸紧贴漏斗瓷板上。
(3)过滤 过滤时用 先转移溶液,倒入溶液的量不要超过漏斗总容量的2/3,开 水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀或晶体,使过滤速度加快。如转移
不干净,可加入少量 中的滤液,一边倾倒,让滤液带出晶体。继续抽吸直至晶体干燥,可用干净,干燥的瓶塞压晶体,加速其干燥,但不要忘了取下瓶塞上的晶体。 (4)注意观察吸滤瓶内液面高度,当快达到支管口位置时,应拔掉吸滤瓶上的橡皮管, 从 倒出溶液,不要从 倒出。
(5)洗涤沉淀的操作 (6)吸滤完毕或中途需要停止吸滤时,应注意先 的橡皮管,然后 ,以防倒吸。
(7)当过滤的溶液具有 、 或 时,会腐蚀滤纸,此时,可用 代替滤纸或用 代替布氏漏斗。
(8)减压过滤不宜用于过滤 或 。前者在快速过滤时易透过滤纸。后者则易在 ,溶液不易透过。
31.【加试题】(10分)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体,具体流程
如下:
洗涤 溶液 铝箔 NaOHⅠ 过量CO2 Ⅱ 分离 灼烧 Ⅲ Al2OK2SO溶液 明矾小晶体 Ⅳ明矾大晶体 Al(OH)H2SO溶液 通HCl 抽滤、洗涤 干燥 冷水浴 Ⅴ Ⅵ 胶状固体 盐酸 50℃ 溶液A AlCl3·6H2O 已知:AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表。 0 10 20 30 40 60 80 90 温度/℃ 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 请回答:
(1) 步骤Ⅰ中的化学方程式________;步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式________。 (2) 步骤Ⅲ,下列操作合理的是________。
A.坩埚洗净后,无需擦干,即可加入Al(OH)3灼烧 B.为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重
C.若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳 D.坩埚取下后放在石棉网上冷却待用 E.为确保称量准确,灼烧后应趁热称重
(3) 步骤Ⅳ,选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序________。
①迅速降至室温 ②用玻璃棒摩擦器壁 ③配制90℃的明矾饱和溶液 ④自然冷却至室温 ⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央 ⑥配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液
(4) 由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如下图:
HC溶液A 冷水浴 NaOH溶液
①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和________。
②步骤Ⅴ,抽滤时,用玻璃纤维替代滤纸的理由是________;洗涤时,合适的洗涤剂是________。
③步骤Ⅵ,为得到纯净的AlCl3·6H2O,宜采用的干燥方式是________。
31.【加试题】(10分)某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·H2O晶体,
并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的合成路线如下: Cu屑(含Fe) 足量HNO3 调pH ① ② Cu(NO3)2 溶液 Cu(NO3)2·3H2O 晶体 SOCl2 ④ 无水 Cu(NO3)2 ③ 170℃200℃
已知:Cu(NO3)2·3H2O——→Cu(NO3)2·Cu(OH)2——→CuO
SOCl2熔点—105℃、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。请回答: (1)第②步调pH适合的物质是_________(填化学式)。
(2)第③步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤,其中蒸发浓缩的具体操作是__________________,为得到较大颗粒的Cu(NO3)2·3H2O晶体,可采用的方法是__________________(填一种)。
(3)第④步中发生反应的化学方程式是__________________________________________。 (4)第④步,某同学设计的实验装置示意图(夹持及控温装置省略,如图1)有一处不合理,请提出改进方案并说明理由______________________________________________________。
装置改进后,向仪器A中缓慢滴加SOCl2时,需打开活塞______(填“a”、‘‘b”或“a和b”)。 (5)为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度,可用分光光度法。
2+
已知:4NH3·H2O + Cu2+ == Cu(NH3)2+4 + 4H2O;Cu(NH3)4对特定波长光的吸收程度(用吸光度
2+
A表示)与Cu2+在一定浓度范围内成正比。现测得Cu(NH3)2+4的吸光度A与Cu标准溶液浓度关系如图2所示:
准确称取0.3150g无水Cu(NO3)2,用蒸馏水溶解并定容至100 mL,准确移取该溶液10.00mL,加过量NH3 ·H2O,再用蒸馏水定容至100 mL,测得溶液吸光度A=0.620,则无水Cu(NO3)2产品的纯度是_________(以质量分数表示)。
31.【加试题】(10分)纳米CdSe(硒化镉)可用作光学材料。在一定条件下,由Na2SO3
和Se(硒,与S为同族元素)反应生成Na2SeSO3(硒代硫酸钠);再由CdCl2形成的配合物与Na2SeSO3反应制得CdSe纳米颗粒。流程图如下:
注:①CdCl2能与配位剂L形成配合物[Cd(L)n]Cl2 [Cd(L)n]Cl2=[Cd(L)n]2++2Cl-;[Cd(L)n]2+Cd2++nL
②纳米颗粒通常指平均粒径为1~100nm的粒子 请回答:
(1)图1加热回流装置中,仪器a的名称是 ,进水口为 (填1或2)
(2)①分离CdSe纳米颗粒不宜采用抽滤的方法,理由是 。 ②有关抽滤,下列说法正确的是 。 A.滤纸应比漏斗内径略小,且能盖住所有小孔
B.图2抽滤装置中只有一处错误,即漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口 C.抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出
D.抽滤完毕后,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,再关水龙头,以防倒吸
-(3)研究表明,CdSe的生成分两步:①SeSO32-在碱性条件下生成HSe;②HSe-与Cd2+反
应生成CdSe。
完成第①步反应的离子方程式 SeSO32-+ =HSe-+ 。
写出第②步反应的离子方程式 。 (4)CdSe纳米颗粒的大小影响其发光性质。某研究小组在一定配位剂浓度下,探究了避
光加热步骤中反应时间和温度对纳米颗粒平均粒径的影响,如图3所示;同时探究了某温度下配位剂浓度对纳米颗粒平均粒径的影响,如图4所示。
下列说法正确的是 。
A.改变反应温度和反应时间,可以得到不同发光性质的CdSe纳米颗粒
B.在图3所示的两种温度下,只有60℃反应条件下可得到2.7 nm的CdSe纳米颗粒 C.在其它条件不变时,若要得到较大的CdSe纳米颗粒,可采用降低温度的方法 D.若要在60℃得到3.0 nm的CdSe纳米颗粒,可尝试降低配位剂浓度的方法 31.【加试题】(10分)ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制成NaClO2
固体,以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。 已知:2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃
温度计出水 尾气吸收
A 冰水浴
水浴加
热
H2O2 B H2O2 空气 进水 NaClO3(s)+H2SO4 NaOH+H2O2
第31题图2 第31题图1
请回答:
(1) 仪器A的作用是________;冰水浴冷却的目的是________(写两种)。 (2) 空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因________。
(3) Clˉ存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生
成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:①________(用离子方程式表示),②H2O2+Cl2===2Clˉ+O2+2H+。 (4) H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%,
B处应增加一个设备。该设备的作用是________,馏出物是________。
(5) 抽滤法分离NaClO2过程中,下列操作不正确的是 ...A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤 B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀 C.洗涤沉淀时,应使洗涤剂快速通过沉淀
D.抽滤完毕,断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头