范文一:无水氯化钙与钛、焦亚硫酸钠和氧气的反应
无水氯化钙与钛、焦亚硫酸钠和氧气的反应
兴湘为介绍关于无水氯化钙与钛、焦亚硫酸钠和氧气的反应,详情如下:
1、钛和无水氯化钙高温下的反应,都是固体,大约升温到1100?钙的金属活动性强于钛,所以在高温下钛也不会置换无水氯化钙中的钙;高温下,这两种物质也不能化合。
2、“焦亚硫酸钠”跟“无水氯化钙”一起投放在水里产生的那种刺鼻的气体放出的气体是SO2。不管有没有无水氯化钙,焦亚硫酸钠本身就具备刺激性气味,溶于水后由于水解的原因,也会释放出少量SO2。其本身和氯化钙,不发生化学反应。我认为不会,除非是两固体混合,加入极少量的水。这样的话,一方面焦亚硫酸钠水解,另一方面CaCl2和水结合形成晶体,这样才有可能放出更多的SO2。如果彼此都是稀溶液的状态混合,应该影响不大这样。
3、固态无水氯化钙与氧气不反应固体无水氯化钙与氧气不反应所以不能生成任何其他物质固体氯化钙、液态氯化钙或气态氯化钙(如果它存在这些状态)与氧气都不反应。
范文二:氧气性质和氧化反应
氧气性质和氧化反应
【观念一】 氧气的性质
一、物理性质
通常情况下没有颜色、没有气味的气体、比空气密度略大、不易溶于水。
液体 (淡蓝色 ) 固体(淡蓝色)
二、化学性质
(1)氧气可使带火星的木条复燃。 (即氧气能支持燃烧 ,有助燃性)
这一实验可以用来检验氧气的存在 :
将带有火星的木条伸入集气瓶内,如木条复燃,则证明瓶内装的是氧气
(2) 氧气能使带火星的木条复燃
把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中, 若带火星的木条复燃, 则证明气体是氧气。
(3)硫跟氧气反应
现象:点燃硫磺在空气中发出淡蓝色火焰,在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生 成有刺激性气味的气体。
硫 + 氧气 二氧化硫
(4)碳跟氧气反应
现象:点燃木炭在空气中发红光,在氧气和总发白光,放热,生成能使澄清石灰水变浑 浊的气体。
(5)铁跟氧气反应
现象:加热铁丝在空气中红热但不燃烧,在氧气中剧烈燃烧火星四射,放热,生成一种 黑色固体。
总结:氧气是一种化学性质比较活泼的气体。它在氧化反应中提供氧,具有氧化性,是 一种常用的氧化剂。可以支持燃烧,可以跟很多物质发生反应。氧气含量越高, 燃烧越剧烈。
【示例一】
例 1、下列关于燃烧现象的描述,正确的是()
A .氢气在氧气中燃烧产生大量的白烟
B .红磷在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
C .镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光
D.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射
例 2、下列关于氧的说法正确的是()
A .实验室常用电解水的方法来制取氧气
B .夏天食物腐烂与氧气无关
C .铁丝在氧气中燃烧 , 发出白光 , 生成黑色固体
D .含氧的化合物可能不是氧化物
例 3、 点燃的镁带可以在二氧化碳中继续剧烈燃烧, 生成黑色的碳和白色的氧化镁。 该反 应的化学方程式是 ______________________________________________________。 从这个反应, 你可得到哪些信息 (不要求答化学方程式的涵义) :_____________________, ____________________________________, _____________________________________。
【观念二】 氧化反应
氧化反应:物质和氧发生的化学反应
2H 2 + O2 === 2H2O
注意:这里的氧可以指氧元素,不一定是指氧气。例如以下反应 H 2 + CuO === Cu +H2O
氧气的化学性质:在氧化反应中,氧气具有氧化性。
【示例二】
例 1、下列各组变化,前者一定包含后者的是()
A 、物理变化,化学变化 B、氧化反应,化合反应 C 、化学反应,化合反应 D 、氧化反应,化学反应
例 2、在一次自然科学兴趣活动中老师介绍了铁生锈的外界条 件是铁与潮湿的空气接触(即铁与氧气、水 同时接触) 。 小张同学为了证实它,设计了如下实验:
用二枚相同的铁钉分别悬挂在二只试管中,一只试管充满 干燥的空气,另一试管盛适量的水,均密封。如右图所示:
(1)一段时间后可发现 ________装置中的铁钉生锈。
(2)小张设计的此实验属于 _________实验。
(填“探究性”或“验证性” )
(3)同学们认为小张的实验不够严密,应补充一个相同的丙装 置,并在试管中盛满 _______________。
(4)你认为甲、丙二装置在实验中起 _________________作用。
【观念三】燃烧、缓慢氧化
一、燃烧:可燃物与空气中的氧气发生发光发热的剧烈的氧化反应
(凡是燃烧都是其它物质与氧气进行氧化反应 ! )
注意: (1)燃烧一定发光发热
(2)但发光发热不一定是燃烧 (3)凡是燃烧都是氧化反应
【注意】:巧记燃烧的现象
二、燃烧的条件:
【总结】燃烧需要的条件: 可燃物 (可以燃烧的物体 ) 、
氧气(助燃剂) 着火点
着火点:可燃物着火时所需的最低温度 思考:燃烧是否必须同时具备这三个条件?
(使火柴燃烧起来是不是必须同时具备这三个条件 )
三、爆炸:如果燃烧以极快的速率在有限的空间里发生,瞬间内累积大量的热,使气体 体积急剧地膨胀,就会引起爆炸。
化学变化:鞭炮 物理变化:高压锅爆炸
【示例三】
例 1、如右图,三只不同的盒子中,各放相同的蜡烛,同时点燃蜡烛并密封,则蜡烛熄灭
的先后次序是( )
A、同时熄灭 B、 1、 2、 3 C、 3、 2、 1 D、 2、 1、 3
例 2、把盛有水的纸盒放在火上烧,水烧开了,纸盒仍不会烧着,这是因为( ) A 、水能够灭火 B 、纸的着火点高于水的沸点
C 、火焰的温度低于纸的着火点 D 、水善于将热迅速向外散发
例 3、某科学兴趣小组的同学设计了如下实验方案来探究燃烧的条件: (1)用镊子分别夹取一根小木条和一块小石子,放在火焰上点燃。
(2)用镊子分别夹取一蘸有水的小棉团和一个干燥的小棉团,放在火焰上片刻。 (3)分别点燃两支小蜡烛,将其中一支蜡烛用瓶子罩住。 请你将同学们的实验报告填写完整:
由此得出结论:燃烧的条件是 _____________________________________________。
【观念四】缓慢氧化
(1) (2) (3)
(1)缓慢氧化:如钢铁制品在空气中会生锈、麦堆的自燃、橡胶、塑料的老化现象 人体的呼吸作用:人体细胞内的有机物与氧反应 , 生成 CO 2和水 , 同时释放出能量的过程。 (2)自燃:由于缓慢氧化产生的热量被积累后,温度升高达到该可燃物的着火点时,在 氧气充足的情况下,不经点火就自发燃烧起来的现象。
如 :白磷自燃(鬼火)
(3)燃烧的利用与危害
燃烧的利用:物质在氧气中燃烧会放出大量的热量 燃烧的危害:会产生火灾 , 造成经济损失和人员伤亡
【示例四】
例 1、 A 、 B 、 C 、 D 四只集气瓶内,分别装有空气、氧气、氮气、氢气。把燃着的木条分
别伸入瓶内,发现 A 内木条照常燃烧, B 内木条燃得更旺, C 内的气体燃烧, D 内 燃着的木条熄灭。由此可知, A 、 B 、 C 、 D 四瓶气体依次是( ) A 、氮气、氧气、氢气、空气 B 、空气、氢气、氧气、氮气 C 、空气、氧气、氢气、氮气 D 、氮气、氢气、氧气、空气
例 2、 火柴头上主要含有氯酸钾、二氧化锰、硫黄、玻璃粉;火柴盒两边的摩擦层是由 红磷和玻璃粉调和而成的。火柴着火的主要过程是:①火柴头在火柴盒上划动时产生 的热量使磷燃烧;②磷燃烧放出的热量使氯酸钾分解;③氯酸钾分解产生的氧气与硫 反应,放出的热量使火柴梗着火。请写出以上①②③中反应的化学方 (1) ; (2) ; (3) 。
【观念五】灭火的原理
如何灭火:至少消除发生燃烧的三个基本条件中的任何一个
原理 1:减少可燃物
原理 2:隔离助燃物(空气 )
原理 3:降温(温度)
【练习】根据你的生活经验和所学知识,说出以下灭火的原理:
1、油锅着火时,立即盖上锅盖,使火熄灭。
2、建筑物着火时,用高压水枪喷水灭火。
3、书籍、文件、精密仪器着火时,喷射干冰(干冰是固态的二氧化碳)灭火。
4、在草原救火时,割掉一圈草就能熄灭火。
【示例五】
例 1、下列灭火方法不恰当的是()
A. 不慎打翻酒精灯起火,立即用湿抹布扑灭
B. 图书档案起火,用二氧化碳灭火器扑灭
C. 炒菜时油锅中的油不慎着火,可用锅盖盖灭
D. 石油油井着火,用大量水浇灭
例 2、利用“降温到着火点以下”的原理熄灭蜡烛的是() 。
例 3、 调查统计表明, 火灾伤亡事故很多是由于缺乏自救常识造成的, 缺氧窒息是致人死
亡的首要原因。下列自救措施中不合理
... 的是()
A .遇到意外的情况,可用掌握的知识进行有效处理,同时拨打电话求救
B .室内起火,不要急于打开所有门窗
C .在山林中遇到火灾时,向顺风方向奔跑,脱离火灾区
D .所处烟雾较浓时,应用湿毛巾捂住口鼻,并尽量贴近地面逃离
【练习】
1、 NO 是汽车尾气中的一种大气污染物,它是一种无色气体,难溶于水,密度比空气略 大,在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的 NO 2气体。在实验室中,收集 NO 时 可选用的集气方法是()
A .排水集气法 B .向上排空气集气法
C .向下排空气集气法 D .排水集气法或向上排空气集气法
2、 火柴划着后, 如果将火柴直立, 使火焰在上, 火柴就不易继续燃烧, 其原因是 () A. 氧气不足 B.没达到着火点
C. 火柴的着火点升高 D.空气不足
3、要除去密闭容器内空气中的氧气,并不混入其他气体,在其中燃烧的可燃物应选 ()
A .木炭 B.红磷 C.硫 D.铁丝
【本课练习】
1、 《三国演义》中的“赤壁之战” ,曹操率百万水师乘船横渡长江,声势浩大,却被周瑜 的火攻和孔明“借”来的东风弄得大败而逃。用燃烧三要素回答以下问题:
(1)周瑜使用了“火箭”射进曹军的连环木船上, “火箭”能使木船着火的原因是
。 (2) 起火后曹军的部分船只逃脱, 这些船没有被烧的原因是 ________________________。 孔明“借”来的“东风”不仅使火势吹向曹营,还为燃烧提供了 ________________, 使火烧得更旺。
2、在《厦门市海沧区危险化学品事故应急救援预案》中,关于扑灭可燃危险化学品 着火的措施,不属于破坏燃烧条件,达到灭火目的的是( ) A.冷却受火势威胁的可燃物 B.施放大量水蒸气或氮气
C.设法将可燃物与火源隔离 D.灭火失败,为防爆炸应维持其稳定燃烧
3、据统计,我国仅 20世纪 90年代就发生火灾约 89万起,给人民造成重大损失。应用化学知 识能有效预防和控制火灾。下面对图中灭火实例的灭火原理解释不正确的是( )
4、 某工人在地下施工时不慎挖穿了煤气管道, 造成煤气泄漏。 当他打着打火机支探查时, 立刻发生了爆炸。请回发生爆炸的原因是 _______________________________。
5、 1854年 5月 30日,英国战舰“欧罗巴”按照作战命令开始了远涉重洋的远航。它的 船舱里结结实实地装满了供战马吃的草料,两个多月后,船舱突然冒出熊熊大火,大 火迅速吞没了整艘战舰, 片刻之间战舰便葬身海底, 全舰官兵、 战马无一生还。 事后, 化学家们根据军事保安部门提供的材料,准确地找到了“纵火犯”——草料。 请你 作为一个化学家对草料成为。纵火犯”的原因进行分析.列举出用以解释其原因的主 要概念 ______________、 _______________。 (写出其中两个即可 ) 。
6、 将燃烧着的镁带伸入盛满二氧化碳的集气瓶中, 镁带继续剧烈燃烧, 生成氧化镁和碳。 对此,下列叙述错误的是()
A. 该反应中镁发生了还原反应 B. 燃烧并不一定需要氧气
C. 镁带燃烧不能用二氧化碳扑灭 D. 该反应属于置换反应
7、实验室制取氧气的过程,大致分为以下六个主要操作:①点燃酒精灯,给试管加 热; ②熄灭酒精灯; ③检查装置的气密性; ④将氯酸钾和二氧化锰的混合物装入试 管里, 用带导管的胶塞塞紧, 并将它固定在铁架台上; ⑤用排水法收集氧气; ⑥将 导管从水面下取出.正确的操作顺序是 ()
A .③④①⑤②⑥ B.③④①⑤⑥②
C .④①③⑤②⑥ D.④①③⑤⑥②下图是地球和火星的
8、通常所说的燃烧、爆炸和缓慢氧化的相同之处是 ()
A .都属于氧化反应 B.都有发光发热现象
C .都是剧烈的化学反应 D.可燃物都要达到着火点
9、下列变化不属于缓慢氧化的是()
A .铁生锈 B.酿酒 C.蜡烛燃烧 D.食物腐败
10、用过氧化氢制取氧气时,忘记加二氧化锰,其结果是 ( ) 。
A .不放出氧气 B .放出氧气的速率慢
C .放出氧气的总量会减少 D .放出氧气的总量会减少且速率慢
11、下列关于氧化反应和化合反应的叙述正确的是()
A. 某反应若是氧化反应,则肯定是化合反应
B. 有氧气参加的化合反应一定是氧化反应
C. 化合反应一定是氧化反应
D. 化合反应一定是由两种物质生成一种物质
12、人类生存需要清新的空气,下列情况不会造成空气污染的是()
A. 煤炭燃烧 B. 燃放烟花 C. 光合作用 D. 汽车尾气
13、把盛有水的纸盒放在火上烧,水烧开了,纸盒仍不会烧着,这是因为() A 、水能够灭火 B 、纸的着火点高于水的沸点
C 、火焰的温度低于纸的着火点 D 、水善于将热迅速向外散发
14、通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,以下是老师提供的一 些实验装置。请结合下图回答问题:
(1)写出图中标号的仪器名称:a___________________; b___________________ 。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式 ______________________________。
(3)通过查阅资料得知:①氨气(NH 3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,其水 溶液称为氨水;②氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多 的气体。小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,她应选择的反应 的发生装置是 ______________ ,收集装置是 ______________ 。
(4)小芳将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中,观察到的现象是 ______________________________- , ________________________________ 。 (5)请写出氨气和氧化铜反应的化学方程式 。
范文三:金属和氧气的反应
《金属和氧气的反应》的教学思路
浙江省杭州第二中学 史宗翔 一、教学目标:
知识与技能:
(1) 探究Na、Al与O反应条件和产物。 2
(2) 培养实验操作能力以及对实验现象的观察能力。
(3) 培养学生对问题的分析能力,归纳总结能力。
过程与方法:
(1) 实验探究法:透过现象看本质,分析发生反应的内在原因,提高同学们观察能力和
分析能力。
(2) 初步掌握控制实验条件的方法。
(3) 逐步掌握分析与归纳、类比推理等思维方法。
情感态度和价值观:利用生活中的事例激发学生的兴趣,通过观看和自己动手实验,激发他们探究的欲望;交流过程和体验给他们带去分享的快乐,用生产中实际问题提升知识的价值。 二、教学设计:
教学重点:Na、Al与O反应的实验探究。 2
教学难点:Na、Al与O反应的实验现象观察、分析与总结等。 2
三、教学模式:引导探究模式。
四、教学过程:
教师活动 学生活动 设计意图 【情景创设】 同样是金属为什么差别就视频播放雷锋塔底挖出来的金属文倾听,观看,思考,回答 这么大,引出金属的活泼物,大铁函和银质舍利塔在历经千 性不同。铁易在空气中被年之后的外观差别。 氧化,银不易反应。
晒出观点:
哪些金属可以和氧气反应, 回顾初中里金属和氧气反了解为什么大多数金属以【图片展示】 应的知识。 游离态存在的原因是大多自然界中游离态的金属 数金属比较活泼。
【追问】为什么大多数金属比较活回顾Na、Mg、Al的原子结强调物质的结构决定其性泼呢, 构示意图,分析它们原子质
结构的特点。
【生活体验】
大铁函常温下就被氧化,铜质火锅分析原因得出表面有氧化对比金属活泼性,推导出在加热条件下变黑生成CuO。但生膜 Al应该也反应了,但生成活中的铝制品在空气中无论是否加 的氧化膜保护了铝 热好像都没有明显变化,为什么更
活泼的铝却能安然无恙呢,
【过渡】老师也做了一个实验,你
们能否体会到这层氧化膜的存在,
【视频播放】Al加热后的变化。 观看,分析原因,体会出培养学生观察能力和分析引导学生分析Al加热熔化后液态的出Al的氧化膜是致密的。 问题的能力。
1
铝并没有滴落的原因。
【追问】镁条表面也有氧化膜,为体会氧化膜的不同 铝表面生成的氧化膜更致什么镁条还能点燃, 密。
小结【介绍金属氧化膜】
【过渡】镁在空气中能燃烧,铁在
纯氧中也能燃烧,难道排在中间的 培养学生类比的能力。让铝,真的烧不起来啦, 学生思考,设计方法。 学生体会到改变反应的条
件,反应的现象可以不同。
【异想天开】能否让铝在空气中燃
烧,
【图片展示】帮助学生找到灵感 自己亲自尝试,体验成功
的喜悦
【过渡】镁铝是如此活泼,排在他猜测,期待看到金属钠遇激发学生探究的欲望 们前面的金属钠,你觉得它遇到氧到氧气的表现
气会怎样,
【追问】金属钠应该如何保存, 回答:放在煤油中 了解活泼金属的保存方法
【实验演示】切割金属钠并让学生观察,体会 体会金属钠的的光泽和质观察切面变化。 地,感受和氧气反应的迅
【小结】 速。
钠是一种活泼金属常温下容易与氧回答,更剧烈,值得期待
气反应,那么加热又怎样呢,
【视频播放】强调金属钠燃烧实验 学生听讲、领悟、感慨……细节决定成败 的细节要求
【指导学生实验】 两人一组自己探究金属钠培养学生动手实验的能
的燃烧现象。 力,观察能力。
学生观察、体验 体会金属越活泼,反应更
剧烈,产物也变得复杂
【交流讨论】我们说分享是一种快
乐,把你看到的现象和大家一起分交流并尝试回答发生某些培养学生观察细节的能力享一下吧。 现象的原因。 和初步分析某些重要实验
现象原因的能力。
【追问】淡黄色的固体是否是氧化
钠, 交流和回顾 得出钠和氧气反应可以生资料展示:氧化钠的性质 成NaO。 22【设计实验】如何是氧化钠应该怎设计实验,亲自检验,体
样验证, 会到应有一种新物质生成
2
【总结】学了这节课,你有哪些收回顾上课过程,谈课堂收培养学生总结的能力和学
获, 获 学习的能力。
【化学让生活更美好】
学习了知识,有了收获,更重要的
是能服务于生活,让生活能变的更让知识服务于生活。
美好~ 课后思考,交流 试分析月饼包装中小袋铁粉的作用
五、板书设计:
金属的化学性质 一、与氧气的反应
点燃 Fe + O – 疏松 2
Al + O – 氧化膜 2致密
Mg + O – 2
?4Na + O = 2NaO 2Na + O = NaO 22222二、与其它非金属的反应
3
范文四:磺化和硫酸化反应
第三章 磺化和硫酸化
3)利用磺酸基的可水解性,根据合成的需要而暂时引入磺基,在完成特定反应后再将磺基水解脱去。
(2)硫酸和发烟硫酸
2. 芳香族磺化历程
3. 磺化物的水解及异构化
以硫酸为磺化剂的反应是一个可逆反应。
温度升高时,水解反应速率的增加大于磺化反应速率的增加,说明温度升高对水解有利。
(2)磺化物的异构化
温度对甲苯磺化产物组成的影响
4. 磺化温度和时间
例如,在苯的磺化过程中,温度超过170℃时生成的产物容易与原料苯进一步生成砜。
5.添加剂
6. 搅拌
若在反应过程中得不到有效地冷却和良好的搅拌,都有可能引起反应温度超高,以至发生燃烧反应,造成爆炸或起火事故。
第二节 芳香族磺化方法
(2)反应温度下如果被磺化物是液态,则应先将被
磺化物投入反应器中,然后在反应温度下逐步
加入磺化剂,这样可以减少多磺化副反应。
分段磺化举例
萘的三磺化制备1,3,6—萘三磺酸
2.液相磺化反应器
常用的是锚式或复合式搅拌器。
复合式搅拌器是由上部为桨式或推进式和下部为锚式或涡轮式搅拌器复合而成。
3. 磺化产物的分离
(1)稀释析出法
4. 应用实例
将熔融萘加入带有锚式搅拌的磺化锅中,加热到140℃,慢慢滴加 98% H2SO4。
将磺化液送到水解锅中加入少量水稀释,在140~150℃通入水蒸气进行水解,将未转化的萘和 -萘磺酸水解时生成的萘,随水蒸气吹出回收。
水解吹萘后的磺化液送至带有桨式搅拌和耐酸衬里的中和锅,慢慢加入热的Na2SO3水溶液,中和
-萘磺酸和过量的硫酸,生成的SO2气体可以在生产
-萘酚过程中用于 -萘酚钠盐的酸化。
十二烷基苯磺酸(洗衣粉的活性组分)的生产
不活泼的液态芳烃的磺化,生成的磺酸在反应温度下须是液态,而且黏度不大。例如硝基苯的磺化制备间硝基苯磺酸。
(1)气体三氧化硫磺化
为使反应容易控制、减少副反应以保证产品的质量,需要将SO3用干燥空气稀释 反应器内外需水冷却
优点:生产能力大,产品质量好,停留时间短,原料配比精确,热量移出迅速,能耗小 已代替发烟硫酸磺化法 生产十二烷基苯磺酸钠
1、确定合成路线 ----流程简图
生产十二烷基磺酸钠的流程简图
磺化概述
芳香族化合物的磺化
脂肪烃的磺化
醇和烯烃的硫酸酯化
4.1 磺化概述
定义
磺化目的
磺化试剂
磺化方法
4.1.1 定义
4.1.2 磺化作用目的
4.1.2 磺化目的
赋予有机物酸性、水溶性、表面活性及对纤维的亲和力等。
可将-SO3H转化为其它基团,如-OH,-NH2,
-CN,-Cl等。
利用-SO3H的可水解性,辅助定位或提高反应活性。
4.1.3 磺化试剂
4.1.4 磺化方法
过量硫酸磺化法(液相磺化法,H2SO4)
共沸去水磺化法(气相磺化法, H2SO4)
三氧化硫磺化(SO3)
氯磺酸磺化(ClSO3H)
芳伯胺烘焙磺化法
4.2 芳香族化合物的磺化
磺化反应历程
磺化反应动力学
磺化反应影响因素
磺化生产工艺
4.2.1 磺化反应历程
H2SO4中电离平衡:
2H2SO4 SO3 + H3O+ + HSO4-
2H2SO4 H3SO4+ + HSO4-
3H2SO4 H2S2O7 + H3O+ + 2HSO4-
3H2SO4 HSO3+ + H3O+ + 2HSO4-
4.2.1 磺化反应历程
SO3?H2SO4中电离平衡:
SO3 + H2SO4 H2S2O7
H2S2O7 + H2SO4 H3SO4+ +HS2O7-
反应质点:
SO3·H2SO4中:SO3
浓H2SO4中:H2S2O7(SO3·H2SO4)
80~85%的H2SO4中:H3SO4+(SO3·H3+O)
4.2.2 磺化反应动力学
4.2.3 磺化反应影响因素
被磺化物结构的影响
磺化剂的影响
磺化物的水解及异构化作用
反应温度的影响
催化剂和添加剂的影响
搅拌的影响
4.2.3.1 被磺化物结构的影响
取代基的影响
4.2.3.1 被磺化物结构的影响
萘系芳烃的磺化
(1)产物与磺化剂的种类、浓度和反应温度有关。
(2)多磺化产物的制备往往需要进行多步磺化。
4.2.3.2 磺化剂的影响
浓硫酸与发烟硫酸相图
4.2.3.3 磺化物的水解及异构化作用
水解作用
异构化
4.2.3.4 反应温度的影响
反应温度高,反应速度快,反应时间短。
反应温度高,副反应速度加快。
4.2.3.4 反应温度的影响
影响异构体比例。
4.2.3.5 催化剂及添加剂的影响
催化剂可以影响磺酸基进入的位置。
4.2.3.6 搅拌的影响
加快物料在酸相中的溶解.
强化传热、传质,提高反应速度,防止
局部过热和副产物的生成。
4.2.4 磺化生产工艺
过量硫酸磺化
共沸去水磺化
芳伯胺的烘焙磺化
三氧化硫磺化
氯磺酸磺化
置换磺化
4.2.4.1 过量硫酸磺化
特点:
(1)以硫酸为反应介质,在液相中进行;
(2)磺化试剂硫酸过量很多倍;
(3)应用范围很广;
(4)反应可逆;
(5)有大量废酸生成。
磺化设备
投料方式
各种浓度磺化剂的配制
发烟硫酸中三氧化硫质量分数计算
生产实例?a?aβ-萘磺酸钠的生产和应用
磺化
磺化产物的分离
(1)稀释析出法
(2)稀释盐析法
(3)中和盐析法
脱硫酸钙法实例
溶剂萃取法实例
4.2.4.2 共沸去水磺化
工艺过程
将被磺化物以气体形式通入硫酸中,反应生成的水与过量芳烃形成共沸物一起蒸出。 适用范围:
低沸点芳烃,如苯、甲苯等。
4.2.4.2 共沸去水磺化
特点
(1)利用有机蒸气带走水份;
(2)磺化剂用量较少,利用率超过91~92%。
设备:
间歇釜式或多锅串联的生产工艺
工艺条件
磺化剂:98.5%H2SO4
配比:苯:磺化剂=6~8:1
反应温度:170~190℃
苯单程转化率:12~17%
苯磺酸收率:96~98%
4.2.4.3 芳伯胺的烘焙磺化
适用范围
芳香族伯胺及其甲基、氯取代衍生物。
反应过程
4.2.4.3 芳伯胺的烘焙磺化
工艺操作
早期:炒盘、炒锅、烘焙盘;
后期:球磨机式固相反应器
新方法:溶剂法(采用二氯苯、三氯苯、二苯砜等高沸点溶剂,在180~220℃反应)
4.2.4.4 三氧化硫磺化
优点
(1)不生成水、无废酸;
(2)磺化能力强、反应速度快;
(3)磺化剂用量省,接近理论量;
(4)避免分离产品质量高,杂质少;
(5)生产效率高。
缺点
反应剧烈,不易控制。
工艺方法
(1)液态三氧化硫磺化:磺化能力强。
(2)气态三氧化硫(3~7%)磺化:反应易控制。
(3)溶剂法
对溶剂的要求:
①溶解固体有机物或与液态有机物混溶;
②对SO3的溶解度>25%。
常用溶剂:
有机:CH2Cl2,ClCH2CH2Cl,Cl2CHCHCl2,石油醚等;
无机:SO2,H2SO4等。
4.2.4.5 氯磺酸磺化
活性: SO3>ClSO3H>H2SO4
4.2.4.5 氯磺酸磺化
4.2.4.6 置换磺化
反应试剂:NaHSO3,Na2SO3
实例
对位酯单磺化工业实践——合成工艺
对位酯单磺化工业实践——产品分离
对位酯单磺化工业实践——试车记录
对位酯单磺化工业实践——试车记录
4.3 脂肪烃的磺化
脂肪族烷烃的磺化
(1)氧磺化
RH + SO2 + O2→RSO3H RSO3Na
(2)氯磺化
RH + SO2 + Cl2 →RSO2Cl RSO3Na
加成磺化
4.4 醇和烯烃的硫酸酯化
制备烷基化试剂
硫酸单烷基酯(ROSO2OH ):C2H5OSO2OH
硫酸双烷基酯[(RO)2SO2]:(CH3O)2SO2,(C2H5O)2SO2
生产硫酸酯盐型阴离子表面活性剂(ROSO3Na)
如十二烷基硫酸钠:C12H25SO4Na
范文五:4.有氢气和氧气反应
4(有氢气和氧气反应生成1摩尔水蒸气放热241.8千焦,写出该反应的热化学方程式:
。
若1克水蒸气转化为液态水放热2.444千焦,则反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的
?H= kJ/mol,氢气的燃烧热为 kJ/mol。
10kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量5×105 kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式: 。
已知1mol液态水气化时需要吸收44 kJ热量,则1mol丁烷完全燃烧生成气态水释放出的热量为 kJ。
0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为 。 又知1mol液态水气化时需要吸收44 kJ热量,则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水释放出的热量为 kJ。
5(已知金刚石、石墨燃烧的热化学方程式为:C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g); ?H=-395.4 kJ/mol, C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g); ?H=-393.51kJ/mol。则石墨转化为金刚石的反应热?H= kJ/mol,,两物质比较, 较为稳定。
6(拆开1mol氢氢键、1mol氮氢键、1mol氮氮键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946kJ,则1mol氮气生成氨气的反应热为: ,1mol氢气生成氨气的反应热为: kJ。
7(已知:H+(aq)+OHˉ(aq)=H2O(l); ?H=-57.3kJ/mol,计算下列中和反应中放出的热量。
(1)用20gNaOH配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应,能放出的热量为 kJ。
(2)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应,能放出的热量为 kJ。
(3)用1.00 L 1.00 mol/L醋酸溶液与2.00 L 1.00 mol/LNaOH溶液反应,放出的热量比57.3 kJ (大、小、等于),理由是 。
易混点
1(50 ml0.50 mol/L的盐酸与50 ml0.55 mol/L的NaOH溶液发生中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
(1)中和热实验所需的玻璃仪器有: 。
(2)烧杯中填满碎纸条的作用是: 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (偏大、偏小、无影响)。
(4)实验中改用60 ml0.50 mol/L的盐酸与50 ml0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (相等、不相等),所求中和热 (相等、不相等),简述理由 。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会 ,50 ml0.50 mol/L的NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会 (均填偏大、偏小、无影响)。
2(在进行有关燃料充分燃烧的条件讨论时,有两种意见,张同学认为,空气越多越好;王同学认为,空气足量即可。
你认为上述那一位同学的意见是不正确的,理由是什么,
,
。
3(炭火燃烧炽热时,在往炉膛底的热灰上喷撒少量水的瞬间,炉子的火更旺,这是因为
。
4(2.2g氢气燃烧室约放热286kJ,而每千克汽油燃烧时约放热46000kJ。氢气被公认为
是21世纪替代化石燃料的理想能源。试简述氢气作为能源的三个主要优点:
(1)
(2)
(3)
5(燃烧的蜡烛一吹就灭,而烧锅炉使用鼓风机鼓入的风力更大,但炉火却越烧越旺。这
是为什么,
6(2002年5月4日,山西运城福源煤矿发生瓦斯爆炸事故,造成20多名矿工丧生。
(1)瓦斯气的主要成分的化学式是 ,它除存在于煤矿的矿井中,还存在于
中等。
(2)瓦斯爆炸的化学方程式
(3)为防止瓦斯爆炸事故的发生可采取的安全措施是 、
(填两条即可)
7(对下列化学反应:?酒精的燃烧;?醋酸与氢氧化钠中和;?金属铁在氧气中燃烧;
?实验室中用稀硫酸和金属锌反应制取氢气;?在高温条件下用氢气还原三氧化二铁制取金
属铁;?在实验室中用氯酸钾分解法制取氧气。其中属于吸热反应的是
8(下列5个化学反应,反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量的是
?结晶碳酸钠风化;?生石灰溶于水;?石灰石的热分解;?氢气还原四氧化三铁;?
将金属铁投入到硫酸铜溶液中置换出铜。
9(已知热化学方程式:C(s)+O2(g)=CO2(g); ?H=-393.3kJ/mol
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);?H=+178.2kJ/mol
若要将1吨碳酸钙煅烧成生石灰,理论上需用不含杂质的焦炭
10(化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到一氧化碳和氢气为主的混合气体,这种混合气
体可用于生产甲醇或合成氨,对甲烷而言,有如下两个反应:
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