化学诗歌之硫酸亚铁的制取

时间：2020-12-01 16:21:56 诗歌我要投稿

化学诗歌之硫酸亚铁的制取

　　化学诗歌：硫酸亚铁的制取

化学诗歌之硫酸亚铁的制取

　　文章摘要：“水浴控温”的意思是说最好用水浴控制温度在70℃左右；“趁热滤”的意思是说先用热水通过漏斗，以提高漏斗乙醇乙酸的温度（防止溶液在漏斗里析出晶体），将热水迅速倒掉，然后将溶液趁热过滤。…

　　需用热碱除油污，水浴控温趁热滤。橡皮塞口防氧化，水洗晶体广瓶储。反应式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

　　解释：

　　1、需用热碱除油污：意思是说，要用热碱洗铁屑2次，并用玻璃棒搅拌，然后依次用自来水、蒸馏水冲洗，以除净铁屑上的油污。

　　2、水浴控温趁热滤：“水浴控温”的意思是说最好用水浴控制温度在70℃左右；“趁热滤”的意思是说先用热水通过漏斗，以提高漏斗乙醇乙酸的温度（防止溶液在漏斗里析出晶体），将热水迅速倒掉，然后将溶液趁热过滤。

　　3、橡皮塞口防氧化：意思是说将滤液转入试管中，用橡皮塞塞住管口，以防止空气进入把硫酸亚铁氧化成了硫酸铁。

　　4、水洗晶体广瓶储：意思是说待结晶完毕，取出晶体，用少量水冲洗2～3次，再用滤纸吸干晶体，然后把晶体放入广口瓶中密封储存。

　　化学诗歌：演示实验汇总

　　文章摘要：这诗歌包括了几种重要的演示实验，氢气在氯气中燃烧、磷在氯气中燃烧、甲烷与氯气反应、镁条在二氧化碳中燃烧、氯化铵的加热分解、淀粉与碘的颜色、铝在氧气中的燃烧、钠与水的反应等等。

　　这诗歌包括了几种重要的演示实验，氢气在氯气中燃烧、磷在氯气中燃烧、甲烷与氯气反应、镁条在二氧化碳中燃烧、氯化铵的加热分解、淀粉与碘的颜色、铝在氧气中的燃烧、钠与水的反应等等。

　　氢在氯中苍白焰，磷在氯中烟雾漫。甲烷氢气氯相混，强光照射太危险。

　　二氧碳中镁条燃，两酸遇氨冒白烟。氯化铵热象升华，碘遇淀粉即变蓝。

　　铝在氧气中燃烧，大量发热光耀眼。硫氢甲烷一氧碳，五者燃烧火焰蓝。

　　硫在氧中焰蓝紫，铁燃星射黑物现。铜丝伸入硫气中，硫铁混热黑物生。

　　热铜热铁遇氯气，烟色相似皆为棕。软钠若遇酚酞水，浮熔游响液变红。

　　解释：

　　1、氢在氯中苍白焰：意思是说氢气在氯气中燃烧火焰呈苍白色（瓶口产生大量的酸雾）。

　　2、磷在氯中烟雾漫：意思是说磷在氯气中燃烧产生白色烟雾，白色烟雾是生成的无色液体三氯化磷和白色固体五氯化磷的混合物。

　　3、甲烷氢气氯相混，强光照射太危险：这两句的意思是说甲烷与氯气混合或氢气与氯气混合在强光的照射下会发生爆炸。

　　4、二氧碳中镁条燃：“二氧碳”指二氧化碳：意思是说镁条可以在二氧化碳中燃烧。将点燃的镁条放入盛有二氧化碳的集气瓶里，镁条剧烈燃烧，生成白色氧化镁粉末，同时析出炭黑附着在集气瓶内壁上，反应式是：2Mg+CO2=2MgO+C。

　　5、两酸遇氨冒白烟：“两酸”指浓盐酸和浓硝酸。意思是说浓盐酸和浓硝酸与氨相遇将产生白烟。这白烟是氨跟浓盐酸（浓硝酸）挥发出来的氯化氢（硝酸）化合生成的微小的氯化铵（硝酸铵）晶体。反应式为：NH3+HCI=NH4CI，NH3+HNO3=NH4NO3。

　　6、氯化铵热象升华：意思是说在试管里加热氯化铵晶体，则氯化铵分解为氨和氯化氢气体，在管口冷却时又重新化合生成氯化铵固体，这个现象表面上象升华，但本质上不是升华。因为升华是物理变化，而氯化铵在分解结晶过程中发生的却是化学变化。

　　7、碘遇淀粉即变蓝：意思是说碘遇到淀粉就变成蓝色，常用此性质鉴别微量的碘或淀粉。

　　8、铝在氧气中燃烧，大量发热光耀眼：意思是说，铝箔在氧气里燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成Al2O3。

　　9、硫氢甲烷一氧碳，五者燃烧火焰蓝：“硫氢”在此有三种含义：指硫、氢气和硫化氢；“一氧碳”指一氧化碳。这句的意思是说硫、氢气、硫化氢、甲烷和一氧化碳这五种物质燃烧时都产生淡蓝色的火焰[联想：氢气、甲烷、一氧化碳和硫化氢四种气体的鉴别。虽然它们都是无色气体，而且点燃火焰都是淡蓝色，但是可以根据不同的化学性质进行区别开来。方法是在火焰的上方罩一个烧杯，然后将烧杯倒转过来加入澄清的石灰水。只有水珠生成但不能使石灰水变混浊的是氢气；不仅有水珠生成，而且能使澄清的石灰水变混浊的是甲烷；没有水生成，能使石灰水变混浊的是一氧化碳；没有水珠生成，不能使石灰水变混浊，而生成的气体有刺激性气味的，则是硫化氢]。

　　10、硫在氧中焰蓝紫：意思是说，硫在氧气中燃烧产生兰紫色的火焰。

　　11、铁燃星射黑物现：意思是说，铁在氧气中燃烧会火星四射，同时产生黑色的三氧化二铁（Fe2O3）。

　　12、铜丝伸入硫气中，硫铁混热黑物生：这句的意思是说将铜丝伸入热的硫蒸气中，硫粉和铁粉混合加热都发生反应生成黑色物质（Cu2S和FeS）。

　　13、热铜热铁遇氯气，烟色相似皆为棕：这两句的意思是说把一束灼热的铜丝或铁丝放进盛有氯气的集气瓶里，可以看到红热的铜丝或铁丝在氯气中燃烧起来，集气瓶里充满了棕色的烟，这是氯化铜或氯化铁晶体颗粒[联想：待集气瓶冷却后加入蒸馏水，产生绿色溶液的是氯化铜，产生棕色溶液的是氯化铁]。

　　14、软钠若遇酚酞水，浮熔游响液变红：“软钠”的意思是说金属钠很软，可以用刀切割（切开外皮后，可以看到钠的“真面目”呈现银白色，具有美丽的金属光泽）；“浮”的意思是说，钠的密度（0.97克/厘米3）比水还小，能浮在水的表面上；“熔”的意思是说，钠与水反应放出了大量的热，使钠融化成液态的金属球；“游”的意思是说，反应产生的氢气推动着金属球在液面上游动；“响”的意思是说，钠与水反应放出的大量热量使水气化，产生了“嗤嗤”的响声；“液变红”的意思是说，钠与水反应生成了强碱氢氧化钠，从而使加了酚酞的水变红色。

　　化学诗歌：硫酸铜晶体结晶水含量的测定

　　文章摘要：坩埚加热隔棉网，蓝色变白无气放：这句的意思是说将蓝色的硫酸铜晶体放在坩埚内隔石棉网用酒精灯加热，待蓝色的硫酸铜晶体完全变成白色粉末并且不再逸出水蒸气时立即停止加热。

　　坩埚加热隔棉网，蓝色变白无气放。干燥器中来冷却，质量变化重称量。

　　解释：

　　1、坩埚加热隔棉网，蓝色变白无气放：这句的意思是说将蓝色的硫酸铜晶体放在坩埚内隔石棉网用酒精灯加热，待蓝色的硫酸铜晶体完全变成白色粉末并且不再逸出水蒸气时立即停止加热。

　　联想：①不直接用酒精灯加热，而需要隔石棉网，是为了防止温度太高导致溅失，引起测得值偏高；②加热时间不宜过长，温度不益过高，是为了防止硫酸铜分解，引起测得值偏高；③晶体要在坩埚底上摊开加热，以利于充分失去结晶水，以免引起测得值偏低。

　　2、干燥器中来冷却：意思是说停止加热后，一定要放在干燥器内冷却，以保证硫酸铜不会因为从空气中吸收水分而引起测得值偏低。

　　3、质量变化重称量：意思是说待坩埚在干燥器里冷却后，放在天平上称量，记下坩埚和硫酸铜的质量后，再加热再冷却再称量，若质量变化较大（两次称量的误差超过0.1克），则必须再重复上述操作，直到质量变化不大为止（两次称量的误差不超过0.1克）。

　　氯气和盐酸的认识历程

　　文章摘要：为了寻找氯气中的氧，化学家们想尽各种办法，诸如利用金属、红热木炭、磷或其它吸氧剂，都没有从氯气中分解出氧来。1810年英国的年轻化学家戴维（Davy,S.H.1778-1829），曾用干电池将木炭烧至白热，仍没有使氯气分解。经过这些失败，引起了戴维对氯气中含有氧的说法产生了怀疑。他重做盖·吕萨克和泰纳合成盐…

　　“三酸”之中盐酸的发现和制备比硫酸和硝酸晚。虽然早在炼金时代就已发现了氯化氢气体，但这种无色有强烈刺激性的气体并未引起人们的重视。直到15世纪才开始出现“盐酸”这一名词。

　　舍勒发现了氯气，也知道它的一些性质，究竟它是什么形态的气体，仍然没有清楚。这时法国化学家贝托雷继续研究氯气。他首先将氯气通入一个冷的空玻璃瓶里，让氯气里的含酸蒸气受冷凝结，再将除去酸蒸气的氯气依次通入三个盛满水的瓶使氯气溶于水。他发现溶有氯气的水溶液，在有光照的地方可以分解成盐酸和氧。贝托雷以此判断出氯气是盐酸和氧结合成的：氯=盐酸+氧。

　　氯气是盐酸和氧结合得很松散的化合物，因此露置在阳光下就分解了。其实在当时人们已经用过许多强烈的药剂或其它手段来处理氯气，都未能使它分解为盐酸和氧。贝托雷的判断显然跟其它一些研究是矛盾的。他作出这个错误判断的主要原因，在于他忽视了水对氯气的作用。

　　1809年化学家盖·吕萨克和泰纳（Thenard,L.J.1777-1857），用分解法研究盐酸的组成。那时金属钾已被人们证明是一种元素。于是他们就用金属钾或铁等与盐酸气反应，看他是不是能够放出氯气。实验得出结果后，他们说：“我们考察金属钾对于盐酸气的反应。在寻常温度时，这个反应很慢；但钾熔时立刻燃于盐酸气中发光，结果得到氯化钾和氢。”

　　“在这个实验中收集的氢气之量，恰与钾和水接触时发生的相等。”

　　“我们在暗红热时，用盐酸气通过擦净的铁屑，许多氢气放出，而不觉有盐酸混合在内，同时得到氯化铁；残渣铁屑并没有氧化。”

　　“当中等温度时，用盐酸气通过既熔而又研成细粉的一氧化铅，又收集有氢，不过已与氧化合变成水的状态了。”

　　这个实验证明，不是氯气分解成盐酸和氧，而是盐酸分解成氯和氢。

　　在同一年盖·吕萨克和泰纳用合成法证明了盐酸的组成。他们把同量的氢气和氯气混合在一起，静置数日，或稍微加热，或露置日光中，都能化合成盐酸气。

　　这个实验有力地证明了盐酸气是氢气和氯气的化合物，而且是这两种气体化合而成的唯一物质，其变化应该表示为：氯+氢=盐酸气。

　　盖·吕萨克和泰纳的实验，对盐酸的组成作出了正确的结论，但是氯气在他们的眼里仍然是一种化合物。因为法国的化学家拉瓦锡，在提出燃烧的氧化理论的时候，也提出了“氧是成酸元素”的论点，认为一切酸的成分都有氧，这个观点深深地印在广大化学家的脑子里。盖·吕萨克和泰纳是深信这个论点的，因而他们也认为氯是某种“基”的氧化物。既然氯气是某种基的氧化物，那么盐酸就应该是某种基跟氧和氢的化合物：盐酸=X(某种基)+氧+氢

　　为了寻找氯气中的氧，化学家们想尽各种办法，诸如利用金属、红热木炭、磷或其它吸氧剂，都没有从氯气中分解出氧来。1810年英国的年轻化学家戴维（Davy,S.H.1778-1829），曾用干电池将木炭烧至白热，仍没有使氯气分解。经过这些失败，引起了戴维对氯气中含有氧的说法产生了怀疑。他重做盖·吕萨克和泰纳合成盐酸的实验，并证实氯和氢化合成盐酸的结论是正确的，除了稍有水的痕迹外，没有其它杂质。实验既没有发现氯气或盐酸中有氧存在，为什么我们硬要说它有氧存在呢。他感到只有认为氯是一种元素，那么有关氯的所有实验才能得到合理的解释。在这年的11月，戴维在英国皇家学会宣读了他的论文，正式提出氯是一种元素。以后，化学发展的新事实也都充分证实了戴维这一结论的`正确性。关于拉瓦锡提出一切酸都含有氧的论点，也得到了纠正。

　　硫的历史

　　文章摘要：硫是人类最先知道的化学元素之一，具体时期则很难确定。地中海沿岸好多地方都有硫，古代的希腊和罗马人都很注意它。每次火山爆发都带出大量的硫；当时人们把二氧化硫气和硫化氢的臭味当做地下的火山神活动的标志。早在公元前几世纪，人们就注意到西西里大硫矿里所产的纯净而透明硫晶。特别引起人们兴…

　　硫是人类最先知道的化学元素之一，具体时期则很难确定。地中海沿岸好多地方都有硫，古代的希腊和罗马人都很注意它。每次火山爆发都带出大量的硫；当时人们把二氧化硫气和硫化氢的臭味当做地下的火山神活动的标志。早在公元前几世纪，人们就注意到西西里大硫矿里所产的纯净而透明硫晶。特别引起人们兴趣的是这种石块会燃烧生成窒息性的气体。怪不得古代的自然研究者，尤其是炼金术士特别重视硫的作用。他们看来，硫的性质很神秘，一燃烧就生成新物质，所以他们联想到硫一定是哲人石的一个组成部分，因而拼命地炼制这种哲人石，总想用人工方法制造金子，但是，结果一无所得。

　　俄罗斯化学家罗蒙诺索夫（Lomonosor,M.V.1711-1765)在1763年发表了《论地层》的文章，其中描述了硫：“一提起地下的火是那么多，念头马上就转到地下的火里含的是什么物质。”“还有什么东西比硫更容易发火呢?火里还有什么比它更有力的呢?”“因为不但火山喷出的气体里面在硫，地底下滚汤沸腾的矿泉里和陆地底下的通气口里也聚结有大量的硫，而且没有一块矿石，几乎没有一块石块，彼此摩擦之后不产生硫的气味，不显露它们的成分里含硫的……大量的硫在地球中心燃烧成沉重的气体，在深坑里膨胀起来，顶着地球的上层，使它升高，向四下做出不同程度的运动，产生各式各样的地震，而地面抵抗力最小的地方就最先断裂开来，破坏了的地面的碎块有些比较轻的给抛到高空，再落下来掉在附近；别的碎块因为太大太笨蛋，飞不起来，就变成山。”罗蒙诺索夫这段话，把地球中硫的运动描写得多么生动、多么科学。火山喷出物的气味不一定相同，意大利南部的火山喷出窒息性气体，勘察加半岛上火山爆发时生成云雾状的二氧化硫气。硫不但可以生成气体喷出，还能溶解在地下水里或在地下裂缝里构成矿物。人们从远古时代，就知道从硫的矿物里开采锌、铅、银和金等。

　　自产业革命开始，欧洲工业开始蓬勃发展。而硫这种化学物质是造纸、染料、制药酸碱、精炼汽油、橡胶加工等工业所必需的原料，因而硫也就成为资本主义国家发展工业争夺的对象。如意大利王国统治下的西西里岛，在18世纪一直是硫的主要供应地。而产业革命发源地英国的舰队多次炮轰西西岛沿岸，企图侵占硫磺资源。稍后由于瑞典人发明从硫铁矿提取硫和制硫酸的方法。于是西班牙丰富的硫铁矿又成为欧洲国家注意的目标，这时英国舰队又出现于西班牙的沿岸，企图侵占硫和硫酸的资源，而西西里岛的硫却被抛到脑后了。接着美国的佛罗里达半岛发现了世界储量最丰的硫磺矿床。如果按照旧的方法开采，则成本较高不能跟西班牙的硫铁矿竞争。于是开展了科学研究，创造出最新的开采方法。硫的熔点很低，在119℃溶化为液态。他们就利用硫的这种性质，把过热蒸汽压进地层深处，使地下的硫磺矿熔化，随着过热水流出地面。熔化的硫磺涌到地面上凝成一座座大的山丘。由于产量大，成本低，因而赢得了世界上的产硫霸权。这也说明了，科学上出现了一种新的方法，往往可以打破一系列旧的生产状况。难怪当时意大利有家杂志说，新的方法扼死了西西里岛的居民，强迫他们过着半饥饿的生活。只好在贫瘠的农场上载种橙子，在太阳晒焦的山坡上放羊。从硫的利用历史，也可以看出科学研究对发展国民经济的重大意义。

　　铜在氯气中燃烧实验的改进

　　文章摘要：铜丝变成红热状态，玻璃管内产生大量棕黄色的烟。氯气全部推入后，拔出针头，然后用同样的方法，用注射器向玻璃管中快速推入空气，将棕黄色烟赶入盛有少量蒸馏水的具支试管中，轻轻摇动试管使之溶解，溶液呈蓝绿色;缓缓拉动针栓，使少量NaOH溶液吸入具支试管中，有蓝色絮状沉淀产生。…

　　铜能够在氯气中燃烧，为了更好地进行实验，可以利用注射器改进演示实验，不仅可以使实验操作更简便、现象更明显，而且可以减少污染、节约药品，培养学生的节约意识、环保意识和创新意识。下面介绍如何利用注射器改进铜与氯气反应实验。

　　1、制取氯气

　　按图1所示安装装置。在试管中加入约0.5克KMnO4固体和3mL浓盐酸，立即塞紧橡皮塞，取100mL注射器，将注射针刺入橡皮塞，缓慢拉动针栓，收集约100mL氯气，将注射针从橡皮塞中拔出，在针尖插上一个小橡皮塞密封。

　　2、氯气与铜反应操作

　　取一支约15×150mm石英玻璃管; 另取约10cm铜导线一根，去掉绝缘皮，将其中的一束细铜丝团成一团，置于石英玻璃管中部。按图2所示安装装置。点燃酒精灯，加热铜丝部位，约1～2分钟后移开酒精灯，迅速拔掉注射器上的橡皮塞，将针尖刺入石英玻璃管的橡皮塞中，将氯气缓缓推入玻璃管中，可观察到：铜丝变成红热状态，玻璃管内产生大量棕黄色的烟。氯气全部推入后，拔出针头，然后用同样的方法，用注射器向玻璃管中快速推入空气，将棕黄色烟赶入盛有少量蒸馏水的具支试管中，轻轻摇动试管使之溶解，溶液呈蓝绿色;缓缓拉动针栓，使少量NaOH溶液吸入具支试管中，有蓝色絮状沉淀产生。

　　3、注意事项

　　（1）为防止因塑料袋口扎不严而漏气，可在具支试管的支管上先套上一小段橡胶管，然后把塑料袋口紧扎在上面。

　　（2）具支试管中的导管口不要浸入水中，防止在拉动针栓时倒吸。

　　（3）不能用铜粉来代替铜丝，防止反应物过热炸裂玻璃管。

　　（4）利用本装置还可以完成铁与氯气反应等实验。

　　一氧化氮气体制取实验的改进

　　文章摘要：用一支针筒收集氧气后慢慢注入收集有NO气体的针筒内，即有红棕色的NO。气体生成：然后用另一针筒吸取蒸馏水后，慢慢注入。红棕色褪去即有硝酸生成;此时如注入紫色石蕊试剂。溶液显红色。

　　实验室制取和收集NO气体时。遇到的最大问题是如何与空气完全隔绝。一般制取NO气体时往往选用烧瓶，但烧瓶和收集装置中的空气无法排尽。以至于反应产生的部分NO被氧化成NO2而呈红棕色。无法制得纯净无色的NO气体。

　　本文设计的方法是在完全封闭的装置中制取和收集NO气体，很好避免了NO与空气的接触。

　　如图所示。在J型管的橡皮塞上固定一片宽约l厘米、长约3厘米的铜片，J型管中装入稀硝酸至橡皮塞的导管中。收集气体用的针筒通过橡皮管与J型管相连。连接装置后打开止水夹，另取一支针筒在橡皮管处将管内剩余的空气抽尽。用酒精灯在J型管左侧微热，反应产生的NO无色气体即进入收集用的针筒内。若用止水夹夹住橡皮管，反应产生的气体便将酸液压向J型管右侧。铜片与酸液分离，反应即停止。

　　利用此装置可做如下NO气体的性质实验：用一支针筒收集氧气后慢慢注入收集有NO气体的针筒内，即有红棕色的NO2气体生成：然后用另一针筒吸取蒸馏水后，慢慢注入。红棕色褪去即有硝酸生成；此时如注入紫色石蕊试剂。溶液显红色。

　　本实验装置简单，所需仪器均有市售。实验是在封闭装置内进行的。制取与性质实验可以一并完成，对环境没有污染。

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