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工艺流程中化工条件控制之温度的控制

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 化工条件控制 温度控制

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一、需要温度计的实验 测反应混合溶液的温度 1.测溶解度 2.由乙醇制乙烯 3.中和热测定 测蒸气的温度 1 蒸馏 2 测定沸点 测环境温度 1.温度对反应速率影响的反应 2.苯的硝化反应、乙酸乙酯的水解 3.测气体体积时,测量室温 注意:作答时指明温度计液泡的位置 二、几种加

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一、需要温度计的实验

测反应混合溶液的温度

1.测溶解度

2.由乙醇制乙烯

3.中和热测定

测蒸气的温度

1 蒸馏

2 测定沸点

测环境温度

1.温度对反应速率影响的反应

2.苯的硝化反应、乙酸乙酯的水解

3.测气体体积时,测量室温

注意:作答时指明温度计液泡的位置


二、几种加热与冷却方式

加热方式一:直接加热

1.  酒精灯加热温度达到400—600℃,不稳定;

酒精喷灯,用于加强热,温度可以到1000

2.  直接受热仪器:试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙、硬质玻璃管

间接受热仪器:烧杯、锥形瓶、烧瓶(含蒸馏烧瓶、三颈瓶

加热方式二:电热套加热

1.温度恒定(可调节)。

2. 受热均匀。

3. 升温快,操作简单。

加热方式三:水(油、砂)浴加热

A: 制备硝基苯(50-60  )

乙酸乙酯水解(70-80 )

B: 溶解度的测定 C: 银镜反应;制备酚醛树脂(沸水) 类(蔗糖、淀粉、纤维素)水解

 优点:受热均匀,易控制温度。

冷却方式一:空气冷凝

1.用于沸点较高的物质的冷却。

2.制硝基苯、溴苯、乙酸乙酯。

3.长导管作用:导气,冷凝(可能有回流)。

4.干燥器中冷却也属于空气冷却。

冷却方式二:冷凝管冷却

1.蒸馏只能用直形冷凝管。

2.冷凝回流直形、球形冷凝管均可使用。

3.冷凝效果蛇形冷凝管最好。

冷却方式三:冰水冷却

1.将冰水放在大烧杯或水槽中。待冷却的物质放在U形管、试管、烧瓶或锥形瓶中。

2.如果需要更低温度冷却,可以将冰水换成一些冰盐水。例如20%的食盐水,冰点-16 ℃ 。


三、温度对反应的影响

可能发生副反应

1. 温度过高造成热分解。例如:H2O2、HNO3、HClO、氨水、NH4Cl、Cu(OH) 2

2. 温度高造成被氧化。例如:醛类、酚类、Fe2+化合物、Na2S、Na2SO3、KI

3. 题目给定信息的副反应。

改变反应速率

1. 因为温度改变速率。

2. 升温,气体溶解度减小。

3.催化剂活性

化学平衡

1.使主平衡向某方向移动。

2.改变已有的平衡:水解

产率

1.挥发与升华。

2.影响溶解度,析出晶体多少不同

加热使胶体聚沉,便于过滤。

安全:对于反应剧烈的,加热会发生危险

注意:

1.控制温度多少度,要回答高与低。

2.减压蒸发和蒸馏,即降温


四、控制温度高低因素

温度高了会怎么样?

1.有物质的挥发损失:某些物质沸点比较低,如液溴,浓盐酸。

2.有物质的分解损失:某些热稳定性比较差的物质:如铵盐、硝酸、结晶水合物、氨水、双氧水,碳酸氢盐等。

3.平衡逆向移动,转化率、产率下降。

4.催化剂活性下降

5.发生副反应应(常见于有机) ……

温度低了会怎么样?

1.速率慢,生产效率低

2.平衡逆向移动,转化率、产率下降

3.溶解度小……

综合上述考虑,选择最适宜温度。


五、如何控制反应放出的热量

1.调节滴加速率

2.冰水冷凝


六、练习

1.Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3 。为制备KClO,在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0℃〜5℃进行,实验中可采取的措施是 ________。

缓慢滴加盐酸、装置C加冰水浴

2.某小组以COCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。 X的制备过程中温度不能过高的原因是________。

温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

3.为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,以制备(FePO4·2H2O)下列实验条件控制正确的是AB(填序号)

A.加入适当过量的H2O2溶液

B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌

C.加热,使反应在较高温度下进行

D.用氨水调节溶液pH=7

解析:

C: 较高温度H2O2分解

D:碱性H2O2氧化性减弱;生成的Fe3+会水解为Fe(OH)3

4.正丁醛(沸点76 ℃ )是一种化工原料。某实验小组利用K2Cr2O7与稀硫酸混合溶液氧化正丁醇(沸点117 ℃ )制备。反应温度应保持在90—95℃,其原因是:          

将正丁醛及时分离出来,促使反应正向进行,并减少正丁醛进一步氧化。

5.以硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料。先在硫酸亚铁溶液里加入NH4HCO3溶液,生成FeCO3沉淀。

(1)离子方程式 :                      

(2)需要控制温度低于35 ℃。理由是:              

(1)Fe2++2HCO3=FeCO3↓+H2O+CO2

(2)防止NH4HCO3分解。

6.以海绵铜(主要成分是Cu和CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl。先用NH4NO3、H2O和稀硫酸的混合溶液溶解,再通过氧化还原反应,进行转化和提纯。溶解温度应控制在60—70 ℃ ,原因是:                

温度低溶解速度慢;温度过高铵盐分解

7.酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中____加入甲醛,且反应釜应装有____装置。

应间歇性缓慢加入甲醛,并且有散热(或吸热、冷却)装置

(责任编辑:化学自习室)
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