『壹』 流体静力学
流体静力学是研究流体在静止或平衡时的规律,以及这些规律的应用。静止流体不显示内部摩擦力,不考虑粘度问题。
一、流体的静压强
流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体压力强度,亦称为流体的静压强,简称压强,其表达式为
非金属矿产加工机械设备
式中ps——流体的静压强(N/m2);
p——垂直作用于流体表面上的压力(N);
A——作用面的面积(m2)。
在SI单位中,压强的单位是N/m2,称为帕斯卡,以Pa表示,过去常采用其它单位,如atm(物理大气压)、某流体柱高度、bar(巴)或kgf/cm2等,它们之间的换算关系为:
1atm=1.033kgf/cm2=760mm Hg(汞柱)=10.33m H2O(水柱)=1.0133bar=1.0133×10m5N/m2
工程上为了使用和换算方便,常将1kgf/cm2,称为1工程大气压。
于是
1kgf/cm2=735.6mm Hg=10m H20=0.9807 bar=9.807×104N/m2
流体的压强,除用不同的单位来计量外,还可以用不同的方法来表示。
以绝对零压作起点计算的压强,称为绝对压强,是流体的真实压强。
流体的压强可用测压仪表来测量。当被测流体的绝对压强大于外界大气压强时,所用的测压仪表称为压强表。压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为表压强,即:
表压强=绝对压强-大气压强
当被测流体的绝对压强小于外界大气压强时,所用测压仪表称为真空表。真空表上的读数表示被测流体的绝对压强低于大气压强的数值,称为真空度,即:
真空度=大气压强-绝对压强
显然,设备内流体的绝对压强愈低,它的真空度就愈高。真空度又是表压强的负值,例如,真空度为600mm Hg,则表压强是-600mm Hg。
绝对压强、表压强与真空度之间的关系,可以用图1-2表示。
图1-2绝对压强、表压强与真空度之间的关系
为了避免不必要的错误,压强数值用表压或真空度表示时,必须在其单位后加括号说明。如2000N/m2(表压)、400mm Hg(真空度)等。如果没有注明,即为绝对压强。
按照国家规定,我国企业现在生产的压力表均以千帕(kPa)、兆帕(MPa)表示,废除了kgf/cm2的表示。
二、流体静力学基本方程式
静止的流体,是在容器限制的条件下达到静止平衡,因而处于相对静止状态。受重力的作用,静止流体内部各点的压力是不同的。现在我们来研究静止流体内部压力变化的规律。
图1-3所示的容器内盛有密度为ρ的静止液体,在液体内部任意划出一底面积为A的垂直液柱。若以容器底为基准水平面,则液柱的上、下底面与基准水平面的垂直距离分别为z1和z2。
图1-3流体静力学基本方程式的推导
在垂直方向上作用于液柱上的力有:
(1)作用于上底面的压力F1;
(2)作用于下底面的压力F2;
(3)作用于整个液柱的重力W=ρgA(z1-z2)。
由于流体静压力的方向总是和作用面相垂直且指向该作用面,所以F1的方向必然是垂直向下,F2是垂直向上,而重力的方向自然是垂直向下,取向上的作用力为正值。
液柱处于静止状态时,在垂直方向上各力的代数和应为零,即:
F2-F1-ρgA(z1-z2)=0
把上式各项除以A,又因
非金属矿产加工机械设备
为了讨论方便,对式(1-12)进行适当的变换,即将液柱的上底面取在容器的液面上,设液面上方的压强为p0,下底面取在距液面任意距离h处,作用于其上的压强为p0,则p1=p0,p2=p,z1-z2=h,于是式1-12可改写为:
非金属矿产加工机械设备
式(1-12)及(1-12a)称为流体静力学基本方程式,说明在重力作用下,静止液体内部压强的变化规律。由式(1-12a)可见:
(1)当容器液面上方的压强p0一定时,静止液体内部任一点压强p的大小与液体本身的密度ρ和该点距液面的深度h有关。因此,在静止的、连续的同一液体内,处于同一水平面上各点的压强都相等。
(2)当液面上方的压强p0有改变时,液体内部各点的压强p也发生同样大小的改变。
(3)式(1-12a)可改写为:
非金属矿产加工机械设备
上式说明,压强差的大小可以用一定高度的液体柱来表示。由此可以引伸出压强的大小也可用一定高度的液体柱表示,这就是前面所介绍的压强可以用mm Hg、mH2O等单位来计量的依据。当用液柱高度表示压强或压强差时,必须注明是何种液体,否则就失去了意义。
静力学基本方程式是以液体为例推导出来的,也适用于气体。值得注意的是:式(1-12)或(1-12a)只适用于连通着的同一种流体内部,因为它们是根据静止的同一种连续的液柱导出的。
三、流体静力学基本方程式的应用
(一)液柱压强计(U型管压差计)
常用的U型管压差计的结构如图1-4所示。在U型的玻璃管内,装有液体A,称为指示液。指示液的密度应大于被测流体,要与被测流体不互溶,且不起化学作用。这种压强计,可用来测一点的压强,或两点的压强差。
图1-4U形管压差计
将U型管的两端分别与测压点1、2相连接,如果这两点的压强p1和p2不等(图中p1>p2),则指示液在U型管两侧出现液面高差R,在低压侧的液面比高压侧高。R值越大,两点压强差就越大。由R和指示液的密度ρ示可求得p1和p2之间的差值。(p1-p2)与R、ρ示的关系,可根据流体静力学基本方程式求得。
在U型管下部的液体是指示液,其密度为ρ示,上部为被测流体,其密度为p0。图中3、4两点的静压强是相等的,因为这两点都在连通着的同一种静止流体(指示液)内,并且在同一个水平面上。1、2两点虽然在同一水平面上,但不在连通着的同一种静止流体内,所以1、2两点的压强不相等。通过p3=p4这个关系,便可求出p1-p2值。
根据流体静力学基本方程式,从U型管左侧来计算,可得
p3=p1+(h+R)p0g
同理,从U型管的右侧计算,可得
p4=p2+hρ0g+Rρ示g
因为p3=p4
所以p1+(h+R)ρ0g=p2+hρ0g+Rρ示g
简化上式,得
由式(1-13)可知,(p1-p2)只与读数R和两流体的密度差有关。在测一定的压差值p1-p2时,(ρ示-p0)数值越小,则读数R越大。为了使读数R值大小适当,应选用密度适宜的指示液。常用的指示液有水银、四氯化碳、水、煤油等。
(二)液位的测量
在工厂中经常要了解容器里液体的贮存量,或需要控制设备里的液面,因此要进行液位的测量。大多数液位计的作用原理均遵循静止液体内部压强变化的规律。
最原始的液位计是于容器底部壁及液面上方器壁处各开一小孔,两孔间用玻璃管相连。玻璃管内所示的液面高度即为容器内的液面高度。这个结构易于破损,而且不便于远处观测。下面介绍利用液柱压差计测量液位的方法。
如图1-5所示,于容器或设备1外边设一个称为平衡器的小室2,里面所装的液体与容器里的相同,平衡器里液面的高度维持在容器液面允许到达的最大高度处。用一装有指示液的U管压差计3把容器与平衡器连通起来,由压差计读数R便可换算出容器里的液面高度。容器里的液面达到最大的高度时,压差计读数为零,液面愈低,压差计的读数愈大。
图1-5压差法测量液位
1-容器;2-平衡器的小室;3-U形管压差计
『贰』 过滤基本方程式是基于什么推导出来的
主要是过滤一氧化碳和燃烧产生的小的固体颗粒物(就是俗称的烟)。 过滤式自救器式用于煤矿井下发生火灾或瓦斯爆炸时防止一氧化碳中毒的个人呼吸保护装置,作业人员须随身携带,以备急用。
『叁』 初中化学
金属单质
纯净物:
物质: 非金属单质
混合物
化合反应
1、镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
2、铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
3、铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
4、氢气在空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
5、红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5
6、硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
7、碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
8、碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
9、二氧化碳通过灼热碳层: C + CO2 高温 2CO
10、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2
11、二氧化碳和水反应(二氧化碳通入紫色石蕊试液):CO2 + H2O === H2CO3
12、生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)2
13、无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4 + 5H2O ==== CuSO4·5H2O
14、钠在氯气中燃烧:2Na + Cl2点燃 2NaCl
分解反应
15、实验室用双氧水制氧气:2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑
16、加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
17、水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
18、碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑
19、高温煅烧石灰石(二氧化碳工业制法):CaCO3 高温 CaO + CO2↑
置换反应
20、铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
21、锌和稀硫酸反应(实验室制氢气):Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
22、镁和稀盐酸反应:Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑
23、氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热 Cu + H2O
24、木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑
25、甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
26、水蒸气通过灼热碳层:H2O + C 高温 H2 + CO
27、焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑
其他
28、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应:2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2SO4
29、甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
30、酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O
31、一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO2
32、一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
33、二氧化碳通过澄清石灰水(检验二氧化碳):Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
34、氢氧化钠和二氧化碳反应(除去二氧化碳):2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O
35、石灰石(或大理石)与稀盐酸反应(二氧化碳的实验室制法):CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
36、碳酸钠与浓盐酸反应(泡沫灭火器的原理): Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑
一. 物质与氧气的反应:
(1)单质与氧气的反应:
1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO
4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
(2)化合物与氧气的反应:
10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2
11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
12. 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O
二.几个分解反应:
13. 水在直流电的作用下分解:2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
14. 加热碱式碳酸铜:Cu2(OH)2CO3 加热 2CuO + H2O + CO2↑
15. 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑
16. 加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
17. 碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑
18. 高温煅烧石灰石:CaCO3 高温 CaO + CO2↑
三.几个氧化还原反应:
19. 氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热 Cu + H2O
20. 木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑
21. 焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑
22. 焦炭还原四氧化三铁:2C+ Fe3O4 高温 3Fe + 2CO2↑
23. 一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO2
24. 一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2
25. 一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+ Fe3O4 高温 3Fe + 4CO2
四.单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系
(1)金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 (置换反应)
26. 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
27. 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
28. 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
29. 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑
30. 锌和稀盐酸Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
31. 铁和稀盐酸Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
32. 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑
33. 铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
(2)金属单质 + 盐(溶液) ------- 另一种金属 + 另一种盐
34. 铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
35. 锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu
36. 铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2 === Cu(NO3)2 + Hg
(3)碱性氧化物 +酸 -------- 盐 + 水
37. 氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O
38. 氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O
39. 氧化铜和稀盐酸反应:CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O
40. 氧化铜和稀硫酸反应:CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O
41. 氧化镁和稀硫酸反应:MgO + H2SO4 ==== MgSO4 + H2O
42. 氧化钙和稀盐酸反应:CaO + 2HCl ==== CaCl2 + H2O
(4)酸性氧化物 +碱 -------- 盐 + 水
43.苛性钠暴露在空气中变质:2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O
44.苛性钠吸收二氧化硫气体:2NaOH + SO2 ==== Na2SO3 + H2O
45.苛性钠吸收三氧化硫气体:2NaOH + SO3 ==== Na2SO4 + H2O
46.消石灰放在空气中变质:Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
47. 消石灰吸收二氧化硫:Ca(OH)2 + SO2 ==== CaSO3 ↓+ H2O
(5)酸 + 碱 -------- 盐 + 水
48.盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH ==== NaCl +H2O
49. 盐酸和氢氧化钾反应:HCl + KOH ==== KCl +H2O
50.盐酸和氢氧化铜反应:2HCl + Cu(OH)2 ==== CuCl2 + 2H2O
51. 盐酸和氢氧化钙反应:2HCl + Ca(OH)2 ==== CaCl2 + 2H2O
52. 盐酸和氢氧化铁反应:3HCl + Fe(OH)3 ==== FeCl3 + 3H2O
53.氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 ==== AlCl3 + 3H2O
54.硫酸和烧碱反应:H2SO4 + 2NaOH ==== Na2SO4 + 2H2O
55.硫酸和氢氧化钾反应:H2SO4 + 2KOH ==== K2SO4 + 2H2O
56.硫酸和氢氧化铜反应:H2SO4 + Cu(OH)2 ==== CuSO4 + 2H2O
57. 硫酸和氢氧化铁反应:3H2SO4 + 2Fe(OH)3==== Fe2(SO4)3 + 6H2O
58. 硝酸和烧碱反应:HNO3+ NaOH ==== NaNO3 +H2O
(6)酸 + 盐 -------- 另一种酸 + 另一种盐
59.大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
60.碳酸钠与稀盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑
61.碳酸镁与稀盐酸反应: MgCO3 + 2HCl === MgCl2 + H2O + CO2↑
62.盐酸和硝酸银溶液反应:HCl + AgNO3 === AgCl↓ + HNO3
63.硫酸和碳酸钠反应:Na2CO3 + H2SO4 === Na2SO4 + H2O + CO2↑
64.硫酸和氯化钡溶液反应:H2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4 ↓+ 2HCl
(7)碱 + 盐 -------- 另一种碱 + 另一种盐
65.氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH + CuSO4 ==== Cu(OH)2↓ + Na2SO4
66.氢氧化钠与氯化铁:3NaOH + FeCl3 ==== Fe(OH)3↓ + 3NaCl
67.氢氧化钠与氯化镁:2NaOH + MgCl2 ==== Mg(OH)2↓ + 2NaCl
68. 氢氧化钠与氯化铜:2NaOH + CuCl2 ==== Cu(OH)2↓ + 2NaCl
69. 氢氧化钙与碳酸钠:Ca(OH)2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaOH
(8)盐 + 盐 ----- 两种新盐
70.氯化钠溶液和硝酸银溶液:NaCl + AgNO3 ==== AgCl↓ + NaNO3
71.硫酸钠和氯化钡:Na2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓ + 2NaCl
五.其它反应:
72.二氧化碳溶解于水:CO2 + H2O === H2CO3
73.生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)2
74.氧化钠溶于水:Na2O + H2O ==== 2NaOH
75.三氧化硫溶于水:SO3 + H2O ==== H2SO4
76.硫酸铜晶体受热分解:CuSO4·5H2O 加热 CuSO4 + 5H2O
77.无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4 + 5H2O ==== CuSO4·5H2
化学方程式 反应现象 应用
2Mg+O2点燃或Δ2MgO 剧烈燃烧.耀眼白光.生成白色固体.放热.产生大量白烟 白色信号弹
2Hg+O2点燃或Δ2HgO 银白液体、生成红色固体 拉瓦锡实验
2Cu+O2点燃或Δ2CuO 红色金属变为黑色固体
4Al+3O2点燃或Δ2Al2O3 银白金属变为白色固体
3Fe+2O2点燃Fe3O4 剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放热 4Fe + 3O2高温2Fe2O3
C+O2 点燃CO2 剧烈燃烧、白光、放热、使石灰水变浑浊
S+O2 点燃SO2 剧烈燃烧、放热、刺激味气体、空气中淡蓝色火焰.氧气中蓝紫色火焰
2H2+O2 点燃2H2O 淡蓝火焰、放热、生成使无水CuSO4变蓝的液体(水) 高能燃料
4P+5O2 点燃2P2O5 剧烈燃烧、大量白烟、放热、生成白色固体 证明空气中氧气含量
CH4+2O2点燃2H2O+CO2 蓝色火焰、放热、生成使石灰水变浑浊气体和使无水CuSO4变蓝的液体(水) 甲烷和天然气的燃烧
2C2H2+5O2点燃2H2O+4CO2 蓝色火焰、放热、黑烟、生成使石灰水变浑浊气体和使无水CuSO4变蓝的液体(水) 氧炔焰、焊接切割金属
2KClO3MnO2 Δ2KCl +3O2↑ 生成使带火星的木条复燃的气体 实验室制备氧气
2KMnO4Δ K2MnO4+MnO2+O2↑ 紫色变为黑色、生成使带火星木条复燃的气体 实验室制备氧气
2HgOΔ2Hg+O2↑ 红色变为银白、生成使带火星木条复燃的气体 拉瓦锡实验
2H2O通电2H2↑+O2↑ 水通电分解为氢气和氧气 电解水
Cu2(OH)2CO3Δ2CuO+H2O+CO2↑ 绿色变黑色、试管壁有液体、使石灰水变浑浊气体 铜绿加热
NH4HCO3ΔNH3↑+ H2O +CO2↑ 白色固体消失、管壁有液体、使石灰水变浑浊气体 碳酸氢铵长期暴露空气中会消失
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 有大量气泡产生、锌粒逐渐溶解 实验室制备氢气
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 有大量气泡产生、金属颗粒逐渐溶解
Mg+H2SO4 =MgSO4+H2↑ 有大量气泡产生、金属颗粒逐渐溶解
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 有大量气泡产生、金属颗粒逐渐溶解
Fe2O3+3H2 Δ 2Fe+3H2O 红色逐渐变为银白色、试管壁有液体 冶炼金属、利用氢气的还原性
Fe3O4+4H2 Δ3Fe+4H2O 黑色逐渐变为银白色、试管壁有液体 冶炼金属、利用氢气的还原性
WO3+3H2Δ W +3H2O 冶炼金属钨、利用氢气的还原性
MoO3+3H2 ΔMo +3H2O 冶炼金属钼、利用氢气的还原性
2Na+Cl2Δ或点燃2NaCl 剧烈燃烧、黄色火焰 离子化合物的形成、
H2+Cl2 点燃或光照 2HCl 点燃苍白色火焰、瓶口白雾 共价化合物的形成、制备盐酸
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 蓝色沉淀生成、上部为澄清溶液 质量守恒定律实验
2C +O2点燃2CO 煤炉中常见反应、空气污染物之一、煤气中毒原因
2C O+O2点燃2CO2 蓝色火焰 煤气燃烧
C + CuO 高温2Cu+ CO2↑ 黑色逐渐变为红色、产生使澄清石灰水变浑浊的气体 冶炼金属
2Fe2O3+3C 高温4Fe+ 3CO2↑ 冶炼金属
Fe3O4+2C高温3Fe + 2CO2↑ 冶炼金属
C + CO2 高温2CO
CO2 + H2O = H2CO3 碳酸使石蕊变红 证明碳酸的酸性
H2CO3 ΔCO2↑+ H2O 石蕊红色褪去
Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+ H2O 澄清石灰水变浑浊 应用CO2检验和石灰浆粉刷墙壁
CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2 白色沉淀逐渐溶解 溶洞的形成,石头的风化
Ca(HCO3)2Δ CaCO3↓+H2O+CO2↑ 白色沉淀、产生使澄清石灰水变浑浊的气体 水垢形成.钟乳石的形成
2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑ 产生使澄清石灰水变浑浊的气体 小苏打蒸馒头
CaCO3 高温 CaO+ CO2↑ 工业制备二氧化碳和生石灰
CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑ 固体逐渐溶解、有使澄清石灰水变浑浊的气体 实验室制备二氧化碳、除水垢
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 固体逐渐溶解、有使澄清石灰水变浑浊的气体 泡沫灭火器原理
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑ 固体逐渐溶解、有使澄清石灰水变浑浊的气体 泡沫灭火器原理
MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑ 固体逐渐溶解、有使澄清石灰水变浑浊的气体
CuO +COΔ Cu + CO2 黑色逐渐变红色,产生使澄清石灰水变浑浊的气体 冶炼金属
Fe2O3+3CO高温 2Fe+3CO2 冶炼金属原理
Fe3O4+4CO高温 3Fe+4CO2 冶炼金属原理
WO3+3CO高温 W+3CO2 冶炼金属原理
CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
2CH3OH+3O2点燃2CO2+4H2O
C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O 蓝色火焰、产生使石灰水变浑浊的气体、放热 酒精的燃烧
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 银白色金属表面覆盖一层红色物质 湿法炼铜、镀铜
Mg+FeSO4= Fe+ MgSO4 溶液由浅绿色变为无色 Cu+Hg(NO3)2=Hg+ Cu (NO3)2
Cu+2AgNO3=2Ag+ Cu(NO3)2 红色金属表面覆盖一层银白色物质 镀银
Zn+CuSO4= Cu+ZnSO4 青白色金属表面覆盖一层红色物质 镀铜
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 铁锈溶解、溶液呈黄色 铁器除锈
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 白色固体溶解
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 白色固体溶解
CuO+2HCl=CuCl2+H2O 黑色固体溶解、溶液呈蓝色
ZnO+2HCl=ZnCl2+ H2O 白色固体溶解
MgO+2HCl=MgCl2+ H2O 白色固体溶解
CaO+2HCl=CaCl2+ H2O 白色固体溶解
NaOH+HCl=NaCl+ H2O 白色固体溶解
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O 蓝色固体溶解
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 白色固体溶解
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 白色固体溶解 胃舒平治疗胃酸过多
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 红褐色沉淀溶解、溶液呈黄色
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
HCl+AgNO3= AgCl↓+HNO3 生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸 检验Cl—的原理
Fe2O3+3H2SO4= Fe2(SO4)3+3H2O 铁锈溶解、溶液呈黄色 铁器除锈
Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O 白色固体溶解
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 黑色固体溶解、溶液呈蓝色
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O 白色固体溶解
MgO+H2SO4=MgSO4+H2O 白色固体溶解
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O 蓝色固体溶解
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O 白色固体溶解
2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 白色固体溶解
2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 红褐色沉淀溶解、溶液呈黄色
Ba(OH)2+ H2SO4=BaSO4↓+2H2O 生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸 检验SO42—的原理
BaCl2+ H2SO4=BaSO4↓+2HCl 生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸 检验SO42—的原理
Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3 生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸 检验SO42—的原理
Na2O+2HNO3=2NaNO3+H2O 白色固体溶解
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O 黑色固体溶解、溶液呈蓝色
ZnO+2HNO3=Zn(NO3)2+ H2O 白色固体溶解
MgO+2HNO3=Mg(NO3)2+ H2O 白色固体溶解
CaO+2HNO3=Ca(NO3)2+ H2O 白色固体溶解
NaOH+HNO3=NaNO3+ H2O
Cu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O 蓝色固体溶解
Mg(OH)2+2HNO3=Mg(NO3)2+2H2O 白色固体溶解
Al(OH)3+3HNO3=Al(NO3)3+3H2O 白色固体溶解
Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O 红褐色沉淀溶解、溶液呈黄色
3NaOH + H3PO4=3H2O + Na3PO4
3NH3+H3PO4=(NH4)3PO4
2NaOH+CO2=Na2CO3+ H2O 吸收CO、O2、H2中的CO2、
2NaOH+SO2=Na2SO3+ H2O 2NaOH+SO3=Na2SO4+ H2O 处理硫酸工厂的尾气(SO2)
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl 溶液黄色褪去、有红褐色沉淀生成
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl 有白色沉淀生成
MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl
CuCl2+2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl 溶液蓝色褪去、有蓝色沉淀生成
CaO+ H2O = Ca(OH)2 白色块状固体变为粉末、 生石灰制备石灰浆
Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+ H2O 有白色沉淀生成 初中一般不用
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 有白色沉淀生成 工业制烧碱、实验室制少量烧碱
Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH 有白色沉淀生成
Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓ +2KOH 有白色沉淀生成
CuSO4+5H2O= CuSO4·H2O 蓝色晶体变为白色粉末
CuSO4·H2OΔ CuSO4+5H2O 白色粉末变为蓝色 检验物质中是否含有水
AgNO3+NaCl = AgCl↓+Na NO3 白色不溶解于稀硝酸的沉淀(其他氯化物类似反应) 应用于检验溶液中的氯离子
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+2NaCl 白色不溶解于稀硝酸的沉淀(其他硫酸盐类似反应) 应用于检验硫酸根离子
CaCl2+Na2CO3= CaCO3↓+2NaCl 有白色沉淀生成
MgCl2+Ba(OH)2=BaCl2+Mg(OH)2↓ 有白色沉淀生成
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑
MgCO3+2HCl= MgCl2+H2O+ CO2 ↑
NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3↑+H2O 生成使湿润石蕊试纸变蓝色的气体 应用于检验溶液中的铵根离子
NH4Cl+ KOH= KCl+NH3↑+H2O 生成使湿润石蕊试纸变蓝色的气体
要熟记化学方程式和化学式,初中一般来说C,CO2,CO,O2,H2O2,H2O,Fe,Cu这些物质之间的转化考的较多
回答者: HSM3加油 - 初学弟子 一级 12-13 18:41
酸
硫酸 H2SO4
亚硫酸 H2SO3
盐酸 HCl
硝酸 HNO3
硫化氢 H2S
碳酸 H2CO3
初中常见物质的化学式
氢气 碳 氮气 氧气 磷 硫 氯气 (非金属单质)
H2 C N2 O2 P S Cl2
钠 镁 铝 钾 钙 铁 锌 铜 钡 钨 汞 (金属单质)
Na Mg Al K Ga Fe Zn Cu Ba W Hg
水 一氧化碳 二氧化碳 五氧化二磷 氧化钠 二氧化氮 二氧化硅
H2O CO CO2 P2O5 Na2O NO2 SiO2
二氧化硫 三氧化硫 一氧化氮 氧化镁 氧化铜 氧化钡 氧化亚铜
SO2 SO3 NO MgO CuO BaO Cu2O
氧化亚铁 三氧化二铁(铁红) 四氧化三铁 三氧化二铝 三氧化钨
FeO Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 WO3
氧化银 氧化铅 二氧化锰 (常见氧化物)
Ag2O PbO MnO2
氯化钾 氯化钠(食盐) 氯化镁 氯化钙 氯化铜 氯化锌 氯化钡 氯化铝
KCl NaCl MgCl2 CaCl2 CuCl2 ZnCl2 BaCl2 AlCl3
氯化亚铁 氯化铁 氯化银 (氯化物/盐酸盐)
FeCl2 FeCl3 AgCl
硫酸 盐酸 硝酸 磷酸 硫化氢 溴化氢 碳酸 (常见的酸)
H2SO4 HCl HNO3 H3PO4 H2S HBr H2CO3
硫酸铜 硫酸钡 硫酸钙 硫酸钾 硫酸镁 硫酸亚铁 硫酸铁
CuSO4 BaSO4 CaSO4 KSO4 MgSO4 FeSO4 Fe2 (SO4)3
硫酸铝 硫酸氢钠 硫酸氢钾 亚硫酸钠 硝酸钠 硝酸钾 硝酸银
Al2(SO4)3 NaHSO4 KHSO4 NaSO3 NaNO3 KNO3 AgNO3
硝酸镁 硝酸铜 硝酸钙 亚硝酸钠 碳酸钠 碳酸钙 碳酸镁
MgNO3 Cu(NO3)2 Ca(NO3)2 NaNO3 Na2CO3 CaCO3 MgCO3
碳酸钾 (常见的盐)
K2CO3
氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化钡 氢氧化镁 氢氧化铜 氢氧化钾 氢氧化铝
NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2 KOH Al(OH)3
氢氧化铁 氢氧化亚铁(常见的碱)
Fe(OH)3 Fe(OH)2
甲烷 乙炔 甲醇 乙醇 乙酸 (常见有机物)
CH4 C2H2 CH3OH C2H5OH CH3COOH
碱式碳酸铜 石膏 熟石膏 明矾 绿矾
Cu2(OH)2CO3 CaSO4•2H2O 2 CaSO4•H2O KAl(SO4)2•12H2O FeSO4•7H2O
蓝矾 碳酸钠晶体 (常见结晶水合物)
CuSO4•5H2O Na2CO3•10H2O
尿素 硝酸铵 硫酸铵 碳酸氢铵 磷酸二氢钾 (常见化肥)
CO(NH2)2 NH4NO3 (NH4)2SO4 NH4HCO3 KH2PO4
沉淀:
红褐色絮状沉淀--------Fe(OH)3
浅绿色沉淀------------Fe(OH)2
蓝色絮状沉淀----------Cu(OH)2
白色沉淀--------------CaCO3,BaCO3,AgCl,BaSO4,(其中BaSO4、AgCl是不溶于 HNO3的白色沉淀,CaCO3 BaCO3是溶于HNO3 的白色沉淀),Mg(OH)2.
淡黄色沉淀(水溶液中)----S
微溶于水------------Ca(OH)2,CaSO4
初中化学方程式汇总
一、 氧气的性质:
(1)单质与氧气的反应:(化合反应)
1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO
4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
6. 红磷在空气中燃烧(研究空气组成的实验):4P + 5O2 点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
(2)化合物与氧气的反应:
10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃 2CO2
11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
12. 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O
(3)氧气的来源:
13.玻义耳研究空气的成分实验 2HgO 加热 Hg+ O2 ↑
14.加热高锰酸钾:2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑(实验室制氧气原理1)
15.过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解反应: H2O2 MnO22H2O+ O2 ↑(实验室制氧气原理2)
二、自然界中的水:
16.水在直流电的作用下分解(研究水的组成实验):2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑
17.生石灰溶于水:CaO + H2O == Ca(OH)2
18.二氧化碳可溶于水: H2O + CO2==H2CO3
三、质量守恒定律:
19.镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
20.铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
21.氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热 Cu + H2O
22. 镁还原氧化铜:Mg + CuO 加热 Cu + MgO
四、碳和碳的氧化物:
(1)碳的化学性质
23. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
24.木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑
25. 焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑
(2)煤炉中发生的三个反应:(几个化合反应)
26.煤炉的底层:C + O2 点燃 CO2
27.煤炉的中层:CO2 + C 高温 2CO
28.煤炉的上部蓝色火焰的产生:2CO + O2 点燃 2CO2
(3)二氧化碳的制法与性质:
29.大理石与稀盐酸反应(实验室制二氧化碳):
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
30.碳酸不稳定而分解:H2CO3 == H2O + CO2↑
31.二氧化碳可溶于水: H2O + CO2== H2CO3
32.高温煅烧石灰石(工业制二氧化碳):CaCO3 高温 CaO + CO2↑
33.石灰水与二氧化碳反应(鉴别二氧化碳):
Ca(OH)2 + CO2 === CaCO3 ↓+ H2O
(4)一氧化碳的性质:
34.一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO2
35.一氧化碳的可燃性:2CO + O2 点燃 2CO2
其它反应:
36.碳酸钠与稀盐酸反应(灭火器的原理):
Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
五、燃料及其利用:
37.甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O
38.酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O
39. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
六、金属
(1)金属与氧气反应:
40. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
41. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
42. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO
43. 铝在空气中形成氧化膜:4Al + 3O2 = 2Al2O3
(2)金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 (置换反应)
44. 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
45. 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
46. 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
47. 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3 H2↑
48. 锌和稀盐酸Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
49. 铁和稀盐酸Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
50. 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl == MgCl2 + H2↑
51.铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3 H2↑
(3)金属单质 + 盐(溶液) ------- 新金属 + 新盐
52. 铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
53. 锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 ==ZnSO4 + Cu
54. 铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2 == Cu(NO3)2 + Hg
(3)金属铁的治炼原理:
55.3CO+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑
七、酸、碱、盐
1、酸的化学性质
(1)酸 + 金属 -------- 盐 + 氢气(见上)
(2)酸 + 金属氧化物-------- 盐 + 水
56. 氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl ==2FeCl3 + 3H2O
57. 氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 == Fe2(SO4)3 + 3H2O
『肆』 高中化学必修一
一、化学实验安全 1、(1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。 (2)烫伤宜找医生处理。 (3)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3 (或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后请医生处理。 (4)浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。 (5)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 (6)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。二.混合物的分离和提纯 分离和提纯的方法 过滤 用于固液混合的分离 一贴、二低、三靠 如粗盐的提纯 蒸馏 提纯或分离沸点不同的液体混合物 防止液体暴沸,温度计水银球的位置,如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向 如石油的蒸馏 萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法 选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘 分液 分离互不相溶的液体 打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通。打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出 如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液 蒸发和结晶 用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物 加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热 分离NaCl和KNO3混合物 三、离子检验 四.除杂 注意事项:为了使杂质除尽,加入的试剂不能是“适量”,而应是“过量”;但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。 五、物质的量的单位――摩尔 1.物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2.摩尔(mol): 把含有6.02 ×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 3.阿伏加德罗常数:把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。 4.物质的量 = 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/NA 5.摩尔质量(M)(1) 定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量.(2)单位:g/mol 或 g..mol-1(3) 数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量. 6.物质的量=物质的质量/摩尔质量 ( n = m/M ) 六、气体摩尔体积 1.气体摩尔体积(Vm)(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积.(2)单位:L/mol 2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm 3.标准状况下, Vm = 22.4 L/mol 七、物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度. (1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的浓度。(2)单位:mol/L(3)物质的量浓度 = 溶质的物质的量/溶液的体积 CB = nB/V 2.一定物质的量浓度的配制 (1)基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液. (2)主要操作 a.检验是否漏水.b.配制溶液 1计算.2称量.3溶解.4转移.5洗涤.6定容.7摇匀8贮存溶液. 注意事项:A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶. B 使用前必须检查是否漏水. C 不能在容量瓶内直接溶解. D 溶解完的溶液等冷却至室温时再转移. E 定容时,当液面离刻度线1―2cm时改用滴管,以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止. 3.溶液稀释:C(浓溶液)·V(浓溶液) =C(稀溶液)·V(稀溶液)
『伍』 根据过滤的基本方程式,说明提高过滤机生产能力的措
在真空下过滤被加热到近于饱和的溶液时,滤布的孔道里有微细的晶体析出,这不仅能降低生产能力,并且会使滤布因失去弹性而很快地损坏。饱和的起结晶作用的溶液,较好是采用加压过滤的方法。
过滤含有硅酸醪体、氢氧化铝和氢氧化铁或果醪的悬浮液时,同样能很快地使滤布闭塞,在这种情况下,采用依次地或间断地吹蒸汽的方法来使滤布再生。
(5)推导过滤基本方程式时一个最基本的依据扩展阅读:
注意事项:
过滤机网片的清理方法当过滤机的工作时间很短,压力很快升高时往往是由于滤网片堵塞所致。这时应检查片,将滤网片放到亮处与滤网片成
45°角观察,如发现堵塞应及时清洗。
用户使用0.6~0.8MPa的高压水喷洗将滤网片竖放到木板上滤网片出料口朝下高压水的喷嘴与滤网片平面成45°角喷洗。滤网片的清洗也可以用0.3~0.5MPa的蒸汽冲洗其操作方法同高压水喷洗一样也能达到良好的效果。
『陆』 推导叶片泵基本方程式时有哪三个基本假定
假定1:液体是恒定流。当叶轮转速不变时,叶轮外的绝对运动可以认为是恒定的。在水泵启动一段时间后,如果外界条件不变,这一假定基本上可以认为与实际相符。
假定2:假设叶轮中的叶片数无限多无限薄,这与实际叶轮有较大的差异。实际水泵的叶轮一般有2-12片叶片,在叶槽中,水流有着一定程度的自由。当叶轮带动水流一起旋转时,水流质点因惯性的作用,趋于保持水流的原来位置,因而产生了与叶轮旋转方向相反的旋转运动,即为水流在封闭叶槽中的“反旋现象”。
假定3:理想液体。由于水泵所输送的水在流经水泵时具有水头损失。此,水泵的实际扬程将永远小于其理论扬程值。
『柒』 水质分析中 常用过滤的方法将杂质分为什么
找到方程式比较难,这里有些资源。
除杂质的方法
第一,要知道除杂质的原则,除掉杂质的同时,不能生成新的杂质。第二,要背得物质的溶解性表,这样才能很好、很快的找到形成沉淀的离子
例如氢氧化钠忠混有碳酸钠,阴离子不同,而碳酸根与很多的阳离子都能形成沉淀,常用的可以是氢氧化钙。这样,反应后就将碳酸钠除掉,生成了氢氧化钠,也不生成新的杂质。
将混合物中的几种物质分开而分别得到较纯净的物质,这种方法叫做混合物的分离。将物质中混有的杂质除去而获得纯净物质,叫提纯或除杂。除杂题是初中化学的常见题,它灵活多变,可以综合考察学生的解题能力。现列举几种方法: 1 物理方法
1.l 过滤法.原理:把不溶于液体的固体与液体通过过滤而分开的方法称为过滤法。如:氯化钙中含有少量碳酸钙杂质,先将混合物加水溶解,由于氯化钙溶于水,而碳酸钙难溶于水,过滤除去杂质碳酸钙,然后蒸发滤液,得到固体氯化钙。如果要获得杂质碳酸钙,可洗涤烘干。
练习1 下列混合物可以用溶解、过滤、蒸发操作来分离的是:( ) A.CaCO3 CaO B.NaCl KNO3 C.NaNO3 BaSO4 D.KCl KClO3
1.2 结晶法.原理:几种可溶性固态物质的混合物,根据它们在同一溶剂中的溶解度或溶解度随温度的变化趋势不同,可用结晶的方法分离。例如:除去固体硝酸钾中混有的氯化钠杂质,先在较高温度下制成硝酸钾的饱和溶液,然后逐步冷却,由于硝酸钾的溶解度随温度的升高而显著增大,温度降低,大部分硝酸钾成为晶体析出,而氯化钠的溶解度随温度的升高而增大得不显著,所以大部分氯化钠仍留在母液中,通过过滤把硝酸钾和氨化钠溶液分开。为进一步提纯硝酸钾,可再重复操作一次,叫重结晶或再结晶。
练习2 下列混合物适宜用结晶法分离的是:()
A.NaNO3 Na2CO3 B.NaNO3 NaCl C.NaOH Mg(OH)2 D.NaCl BaSO4
2. 化学方法:原理
(一)、加入的试剂只与杂质反应,不与原物反应。 (二)、反应后不能带入新的杂质。 (三)、反应后恢复原物状态。 (四)、操作方法简便易行。 一、物理方法 1. 过滤法
例1. 如何除去食盐中的泥沙。
简析:将含有泥沙的食盐溶于水,利用食盐溶于水而泥沙不溶,通过过滤把泥沙从食盐中除去,再把滤液蒸干即得纯净的食盐。 2. 结晶法
例2. 如何除去硝酸钾中少量的氯化钠。
简析:将含有少量氯化钠的硝酸钾配成热的饱和溶液,利用硝酸钾的溶解度受温度变化影响大的性质,采用降温冷却的方法使硝酸钾结晶析出,而氯化钠则留在母液里,再过滤即可得纯净的硝酸钾晶体。 二、化学方法
1. 沉淀法:常用的沉淀剂为:阳离子(如Mg2+,Fe3+,Cu2+)一般可用可溶性碱,Cl-用Ag+,SO42-用钡盐,CO3 2-用钙盐。 例3. 如何除去氯化钠中的硫酸镁。
简析:把混合物溶于水,得到含Na+,Cl-,Mg2+,SO4 2-的溶液。其中杂质为Mg2和SO4 2-,据此要求所加入的试剂的阳离子能与SO4 2-形成沉淀,加入试剂的阴离子能与Mg2+形成沉淀。故可向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至不再产生沉淀为止,过滤、蒸发滤液即得纯净的氯化钠。 MgSO4+Ba(OH)2=BaSO4+Mg(OH)2 2. 气体法
例4. 如何除去氯化钠中的碳酸钠。
简析:把混合物溶于水,得到含Na+,Cl-,CO3 2-的溶液,其中杂质为CO3 2-。CO3 2-可通过加入适量盐酸转变为CO2除去(当然也可以使CO3 2-转化为沉淀除去),然后将溶液蒸干即得纯净的氯化钠。 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O 3. 转化法
例5. 如何除去二氧化碳气体中的一氧化碳气体。 简析:把混合气体通过灼热氧化铜充分发生反应,即可把一氧化碳转变为二氧化碳而除去。
CO+CuO=CO2+Cu 4. 置换法
例6. 如何除去硫酸亚铁中的硫酸铜。
简析:把混合物溶于水,得到含Cu2+,Fe2+,SO4 2-的溶液,其中杂质为Cu2+。向混合溶液中加入过量铁粉,铁粉与Cu2+发生转换反应,然后过滤、蒸发结晶即得纯净的硫酸亚铁。 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
5. 吸收法:一般地,酸性气体用碱溶液吸收;碱性气体用酸溶液吸收;O2一般用灼热铜网吸收等。
例7. 如何除去氢气中的二氧化碳气体。 简析:二氧化碳是酸性气体,氢气是中性气体,将混合气体通过盛有碱(如NaOH)溶液的洗气瓶,二氧化碳被吸收而除去。 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
初中常用化学除杂方法有以下几种:
2.1 沉淀法:使混合物中的杂质与适当试剂反应,生成沉淀通过过滤而除去。 练习3 下列混合物可用沉淀法除去杂质(括号内的物质是杂质)的是() A.KNO3〔Ba(NO3)2〕 B.NaCl〔KNO3〕 C.NaNO3 [NaCl] D.Ca(NO3)2 [AgCl]
2.2 化气法:将混合物中的杂质与适当试剂反应变成气体而除去。
如:硝酸钠固体中含有少量碳酸钠杂质,可将混合物加水溶解,再加入适量稀硝酸溶液,硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,再蒸发滤液,获得硝酸钠固体。
练习4 下列混合物中的杂质(括号内的物质是杂质)适宜用气体法除去的是:()
A.NaNO3〔Ba(NO3)2〕B.NaCl [Mg(OH)2] C.KNO3〔K2CO3〕 D.Na2SO4〔MgSO4〕
2.3 置换法:将混合物中的杂质与适量试剂通过发生置换反应而除去。如:硫酸锌固体中含有少量硫酸铜杂质,可将混合物溶解之后,加人适量锌粉,再过滤除去被置换出来的铜,蒸发滤液获得硫酸铜固体。
练习5 加入下列哪些物质可以除去硫酸亚铁溶液中混有的少量杂质硫酸铜() A.Zn B.Fe C.Cu D.Mg
练习6 将混有少量铁粉和锌份的硫酸铜晶体溶于适量水,充分净置过滤,结果是
A.滤出了混杂在其中的铁粉 B.滤出了混杂在其中的锌粉 C.滤出了一些铜粉 D.什么也没滤出
2.4 吸收法:两种以上混合气体中的杂质被某种溶剂或溶液吸收,而要提纯的气体不能被吸收时,可用此方法。
如:一氧化碳中含有二氧化碳时,可将混合气体通过盛有氢氧化钠的溶液。 2.5 其它法: 将混合物中的杂质用化学方法转化成其它物质。
如:氧化钙中含有碳酸钙,可采用高温燃烧的方法,使碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳,二氧化碳扩散到空气中,除去杂质。 你的问题不是很明,但也可以归纳:
1、液体中除去液体:物理结晶法,如氯化钠中混硝酸钠;沉淀法:KNO3
〔Ba(NO3)2〕(加Na2SO4);化气法,氯化钠溶液中混碳酸钠(加稀盐酸);置换法,
FeCl2(加Fe)。
2、固体中除去固体:溶解过滤法,CaCO3 〈CaO 〉;化气法,氯化钠溶液中混碳酸钠(加稀盐酸);置换法, Cu(加CuCl2)。
3、气体中除去气体:吸收法(见2.4);其他方法:如CO2<CO>通过炽热的氧化铜.
鉴别物质的方法 一、观察法
一些物质在颜色、气味等存在不同之处,可用观察的方法鉴别它们。例如,铜和和铝的颜色不同,通过观察,红色的是铜,银白色的是铝;酒精和水都是无色液体,但酒精有特殊的气味,水无气味,通过鼻子闻就可以很容易把它们区分开来;再如硫酸铜溶液、氯化铁溶液也可以通过观察方法把它们区分开来,蓝色的是硫酸铜溶液、黄色的是氯化铁溶液。
二、溶解法
溶解法常用于鉴别不溶性物质与可溶性物质。如碳酸钠和碳酸钙都是白色粉末,把它们分别放入水中,能溶解的是碳酸钠,不能溶解的是碳酸钙。
三、燃烧法
把需要鉴别的物质分别点燃,通过燃烧时的现象和产物的不同进行鉴别。如要鉴别H2、CO、CH4,分别点燃,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内有水滴生成的是H2或CH4,无水滴生成的是CO,再把烧杯倒过来,加入少量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊的原气体是CH4、不变浑的是H2。再如,空气、氧气、二氧化碳都是无色无味的气体,鉴别它们时,用燃着的木条分别插入三瓶气体中,火焰熄灭的是二氧化碳,燃烧得更旺的是氧气,火焰基本不变的是空气。我们还用燃烧法鉴别棉布纤维和羊毛纤维,分别点燃这两种纤维,发出烧焦羽毛腥臭气味的是羊毛,发出烧焦棉布味的是棉布纤维。
四、灼烧蒸发法
我们在鉴别食盐水(或海水)和水(或盐酸)时可用灼烧蒸发法,具体操作为:用分别玻璃棒蘸取待测的液体,在酒精灯火焰上灼烧,玻璃棒上有白色固体小颗粒留下的是食盐水(或海水),没有的则是水(或盐酸)。
五、滴加试剂法
滴加化学试剂是实验室中常用的鉴别物质的方法,在初中化学中,滴加的试剂有酸碱指示剂、某些酸、碱、盐的溶液。
酸碱指示剂主要用于鉴别酸和碱。例如有三种无色液体,食盐水、稀盐酸、氢氧化钠溶液,鉴别这三种无色溶液时,分别滴加紫色石蕊试液,能使紫色石蕊试液变红的是稀盐酸,能使紫色石蕊试液变蓝的是氢氧化钠溶液,不变色的食盐水。
滴加某些酸溶液。如区分黑色的氧化铜粉和碳粉时,把它们发别加入到稀盐酸中,黑色粉末能溶解并形成蓝色溶液的是氧化铜,不反应的是碳粉。再如鉴别白色的碳酸钙和氧化钙时,分别取样,滴加稀盐酸,有无色无味气体生成的碳酸钙,无气体生成的氧化钙。
滴加某些盐溶液。如鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液时,分别取样,各加入少量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成的碳酸钠溶液,不反应的是氯化钠溶液。
六、综合法
综合法是指运用观察、滴加试剂、两两混合等方法鉴别物质。
有四瓶无色溶液,它们分别是BaCl2、CuSO4、NaOH、MgCl2。首先观察,溶液呈蓝色的是CuSO4溶液,然后把剩余的三种分别取样,各滴入少许溶液,有蓝色沉淀生成的是NaOH溶液,有白色沉淀生成的是BaCl2溶液,不反应的MgCl2溶液。
物质的鉴别是建立在对物质性质深入理解的基础上的,综合性强,思维难度大,具体操作时,认真分析不同物质的性质,找出它们的不同之处,再灵活设计鉴别方案
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『捌』 推导过滤基本方程式的基本假定是
推导过滤基本方程式的基本假定:
在流速较小(Re′<2)时