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碘在水和四氯化碳中分配系数的测定

碘在水和四氯化碳中分配系数的测定
碘在水和四氯化碳中分配系数的测定

实验9 碘和碘离子反应平衡常数的测定

一、实验目的及要求

1、测定碘和碘离子反应的平衡常数。

2、测定碘在四氯化碳和水中的分配系数。

3、了解温度对分配系数及平衡常数的影响 二、实验原理

碘溶于碘化物(如KI )溶液中,主要生成I3-,形成下列平衡: KI +I 2 KI3 即

I2 +I - I-3 (7-1) 其平衡常数K

(7-2) 式中a 、

(7-3)

由于在一定温度下达到平衡时,碘在四氯化碳层中的浓度和在水溶液中的浓度炎比为一常数Kd ,称为分

配系数。

(7-4)

因此,当测定了碘在四氯化碳层中的浓 度后,可通过预先测定的分配系数求出I2在KI 溶液中的浓度。即

(7-5)

而分配系数Kd 可借助于I2在CCl4和纯水中的分配来测定。 (7-6)

再分析测定KI 溶液中的总碘量 由于形成一个I3-要消耗一个I-,所以平衡时I-的浓度为: 三、仪器和药品

恒温水浴 1套 量筒100ml 、25ml 各1个 碱式滴定管25ml 1个 微量滴定管1个 移液管25ml 1支 5ml 2支 锥形瓶250ml 4支; 碘量瓶 2个 0.04mol·l-1 I2(CCl4)溶液; 0.02% I2 的水溶液; 0.0250 mol·l-1 Na2S2O3标准液; 0.5%淀粉指示剂,KI 固体。 四、实验步骤

1、控制恒温水温度约比室温高10℃,槽温误差为±0.05℃。

()()

-

-+3

232I I I I c KI C c KI C 即得溶液减去溶液--

--=30I I I

c c c

3、将配好的系统均匀振荡,然后置于恒温槽中恒温1小时,恒温期间应经常振荡,每个样品至少要振荡五次,如要取出水槽外振荡,每次不要超过半分钟,以免温度改变,影响结果。最后一次振荡后,须将附在水层表面的CCl4振荡下去,得两液层充分分离后,才能吸取样品进行分析。

4、在各号样品瓶中,准确吸取258ml 水溶液层样品二份,用标准Na2S2O3溶液滴定(其中1号水层用微量滴定管,2号水层用25ml 碱式滴定管),滴至淡黄色时加数滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色, 继续用Na2S2O3溶液滴至蓝色刚消失.

在各号样品瓶中准确吸取5ml CCl4层样品二份(为了不让水层样品进入移液管,必须用一指头塞紧移液管上端口,直插入CCl4层中或者边向移液管吹气边通过水层插入CCl4层),放入盛有10ml 蒸馏水的锥形瓶中,加入少许固体KI ,以保证CCl4层中的I2完全提取到水层中,(充分振荡)同样用Na2S2O3标准液滴定,(1是CCl4层样品用25ml 滴定管,2号用微量滴定管)。 五、数据记录及处理 1、数据记录

将消耗Na2S2O3溶液的量列表:

(1)由1号样品的数据按(7-6)式计算分配系数Kd 。 (2)由2号样品的数据计算CI2、CI3-、CI-及K 。 六、实验注意事项

1、本实验玻璃仪器要洁净干燥,移液要准确,尤其CCl4溶液较重,更要严格掌握,以免影响结果。

2、摇动锥形瓶加速平衡时,勿将溶液荡出瓶外,摇后可开塞放气,再盖严。

3、滴定终点的掌握是分析准确的关键之一,在分析水层时,用Na2S2O3滴至溶液呈淡黄色。再加入淀粉指示剂,至浅蓝色刚刚消退至无色即为终点。在分析CCl4层时,由于I2在CCl4层中不易进行H2O 层,须充分摇动且不能过早加入淀粉指示剂,终点必须以CCl4层不再有浅蓝色为准。 七、讨论 (1)由1号样品计算分配系数,实际上可按下式直接计算 式中V(CCl4)、V(H2O)分别为滴定5mlCCl4层样品及25ml (2)碘溶于碘化物溶液中时,还形成少量的I7-等离子,但因量少,实验可忽略不计。

(3)测分配系数Kd 时,为了使系统较快达到平衡,水中预先溶入超过平衡时的碘量(约0.02%),使水中的碘向CCl4层移动,达到平衡。

重难点六 萃取与分液

【要点解读】 1.分液漏斗的查漏 分液漏斗使用前必须检查是否漏液。操作方法:在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水。若不漏水,正立后把瓶塞旋转180°,再倒置看是否漏水。 2.萃取剂的选择 (1)萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应; (2)萃取剂和溶质不发生反应; (3)溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。 3.萃取、分液的操作注意事项 【重难点考向一】萃取剂的选择 【例1】选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,有关这种萃取剂应具备的性质和说法正确的是()A.难溶于水,且必须易与碘发生化学反应 B.难溶于水,且必须比水密度小 C.萃取剂可以选择酒精 D.难溶于水,且碘在此萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度。 【答案】D 考点:萃取剂的选择 【重难点考向二】萃取与分液基本操作

【例2】实验课上几名同学对萃取与分液结合进行的操作(CCl4为萃取剂,从碘水中萃取碘)中错误的是() A.碘水和CCl4加入分液漏斗中后,塞上上口处的塞子,用一手压住分液 漏斗上口处,一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡 B.静置,待分液漏斗中液体分层后,先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体) C.打开分液漏斗的活塞,使全部下层液体沿承接液体的烧杯内壁慢慢流出 D.最后继续打开活塞,另用容器承接并保存上层液体 【答案】D 【解析】分液时,下层液体从下口流出,上层液体应该从上口倒出。 【重难点点睛】萃取分液的几个注意事项 (1)萃取剂并不是唯一的,如萃取碘水中的碘时,苯、CCl4、汽油均可作萃取剂。 (2)汽油、苯的密度比水小,萃取I2后显紫红色,且位于上层;CCl4的密度比水大,萃取I2后显紫红色,且位于下层。 (3)萃取过程属于物理变化过程。 【重难点特训】 1.下列有关萃取的说法不正确 ...的是() A.萃取在香料、药物的提取中应用广泛 B.用乙醇作萃取剂,萃取碘水中的碘单质 C.用四氯化碳萃取碘水时,下层溶液呈紫色 D.萃取后的混合物进行分离时,要使用分液漏斗 【答案】B 【解析】 试题分析:萃取是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。萃取在香料、药物的提取中应用广泛,故A正确;用乙醇易溶于水,不能作萃取剂萃取碘水中的碘单质,故B错误;用四氯化碳萃取碘水时,四氯化碳的密度比水大,所以下层溶液呈紫色,故C 正确;萃取后的混合物利用分液法分离,需要使用分液漏斗,故D正确。 考点:本题考查化学实验操作。 2.下列实验操作或说法中错误的是(双选)() A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中 B.向碘水中滴加CCl4,振荡静置后分层,CCl4层呈紫红色,说明可用CCl4从碘水中萃取碘

传热系数与给热系数

传热系数K 和给热系数α的测定 一. 实验目的 1. 了解间壁式传热元件的研究和给热系数测定的实验组织方法; 2. 掌握借助于热电偶测量壁温的方法; 3. 学会给热系数测定的试验数据处理方法; 4. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。 二. 基本原理 1.传热系数K 的理论研究 在工业生产和科学研究中经常采用间壁式换热装置 来达到物料的冷却和加热。这种传热过程系冷、热流 体通过固体壁面进行热量交换。它是由热流体对固体 壁面的 对流给热,固体壁面的热传导和固体对冷流体的对 流给热三个传热过程所组成。如图1所示。 由传热速率方程知,单位时间所传递的热量 Q=()t T KA - (1) 而对流给热所传递的热量,对于冷、热流体均可由牛顿冷却定律表示 Q=()1w h h t T A -α (2) 或 Q=()t t A w c c -2α (3) 对固体壁面由热传导所传递的热量,则由傅立叶定律表示为 Q ()21w w m t t A -?=δ λ (4) 由热量平衡和忽略热损失,可将(2)、(3)、(4)式写成如下等式 Q=KA t T A t t A t t A t T c c w m w w h h w 1 112211-=-=-=-αλδα (5)所以 c c m h h A A A K αλδα111 ++= (6) ()22222111111,,,,,,,,,,,,u c u c d f K p p λμρδλλμρ==()5,2,6f (7) 图1传热过程示意图

从上式可知,除固体的导热系数和壁厚对传热过程的传热性能有影响外,影响传热过程的参数还有12个,这不利于对传热过程作整体研究。根据因次分析方法和π定理,热量传递范畴基本因次有四个:[L],[M],[T],[t] ,壁面的导热热阻与对流给热热阻相比可以忽略 K ≈()21,ααf (8) 要研究上式的因果关系,尚有π=13-4=9个无因次数群,即由正交网络法每个水平变化10次,实验工作量将有108次实验,为了解决如此无法想象的实验工作量,过程分解和过程合成法由此诞生。该方法的基本处理过程是将(7)式研究的对象分解成两个子过程如(8)式所示,分别对21,αα进行研究,之后再将21,αα合并,总体分析对K 的影响,这有利于了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。 当1α>>2α时,2α≈K ,反之当1α<<2α时,1α≈K 。欲提高K 设法强化给热系数小的一侧α,由于设备结构和流体已定,从(9)式可知,只要温度变化不大,1α只随1u 而变, ()1111111,,,,,λμραp c u d f = (9) 改变1u 的简单方法是改变阀门的开度,这就是实验研究的操作变量。同时它提示了欲提高K 只要强化α小的那侧流体的u 。而流体u 的提高有两种方法: (1)增加流体的流量; (2)在流体通道中设置绕流内构件,导致强化给热系数。 由(9)式,π定理告诉我们,π=7-4=3个无因次数群,即: ()1111111,,,,,λμραp c u d f = ? ???? ??=λμμ ρλαp c du f d , (10) 经无因次处理,得: c b o a Nu Pr Re = (11) 如果温度对流体特性影响不大的系统,并且温度变化范围不大,则式(11)可改写为:b a Nu Re = 式中:c o a a Pr =。 2.传热系数K 和α的实验测定

综合传热系数的测定实验

实验1综合传热系数的测定实验 一、实验目的 1.了解间壁式传热元件的结构。 2.了解观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象,并判断冷凝类型。 3.通过对内管是光滑管的空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究,掌握空气在圆形光滑直管中强制对流传热系数的测定的实验方法,加深对其概念和影响因素的理解。确定关联式Nu=Are m Pr0.4中常数A、m的值。 4.掌握传热系数测定的实验数据处理方法。 5.掌握孔板流量计的使用。 6.掌握DC-3A微音气泵的使用。 二、实验内容及基本原理 (一)实验内容 1.观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象,并判断冷凝类型。 2.测定不同流速下简单套管换热器的对流传热系数α。 3.对实验数据通过Excel进行处理,求关联式Nu=A·Re m Pr0.4中常数A、m的值;并绘制曲线。 4.实验原始记录 光滑管记录: 5.实验数据处理与分析 数据处理 光滑管:实验结果列表和作图:

(二)实验原理 1.准数方程 空气在圆形直管中作湍流流动的给热准数方程: ),,,d l Gr f Nu Pr (Re 1= (1-1) 式中 l —为管长,m ; d —为管径,m ; 强制对流时,G r 可忽略;对气体而言,原子数相同(如单原子、双原子…)的气体Pr 为一常数,当50>d l 其影响亦可忽略,故上式可写为: (Re)f N u = (1-2) 一般可写成 m u A N Re = (1-3) 其中A 为常数,λ αd Nu = , μρdu =Re 。 2.准数方程中各参数的测定和计算 (1)α值的计算:空气传热膜系数α可以通过测定总传热系数(K )进行测取。K 与α有下列关系: 2 1 11αλδα+ +=s K (1-4) 因管壁很薄,可将圆壁看成平壁。 这里因是空气,故不计污垢热阻,上式中s λδ为黄铜管壁热传导的热阻,壁厚0.001米, 黄铜导热系数λs =377(W/m·k), 故δ/λs =2.7×10-6 ;1/α2为蒸气冷凝膜的热阻,α2=2×104 ,故 1/α2=5×10-5,空气传热膜系数α在100上下,热阻1/α=1×10-2 ,对比之下,上述两项热阻均可忽略,即K ≈α。 其测定方法可用牛顿冷却定律进行: m t S K Q ???= (1-5) ()进出t t c V Q p s -ρ= (1-6) m p s t S t t c V K ??= ≈) -(进出ρα (1-7) 式中:V s —空气体积流量,m 3/s (由流量计测取) ρ—流经流量计处的空气密度,kg/m 3;

1碘的萃取

1.蒸馏法分离的实验探究 (1)实验原理:由于I2和CCl4沸点不同,加热其混合物,沸点低的CCl4先被蒸馏出来,从而达到分离的目的(从资料查得I2熔点:114℃,沸点184℃,而CCl4沸点77℃,沸点相差107℃,可以通过蒸馏的方法把CCl4蒸馏出去,从而与碘分离。不过蒸馏时,需要水浴加热,以便及时控制温度)。 (3)实验现象:80℃水浴片刻,烧瓶中出现紫色蒸汽,锥形瓶中也开始收集到浅紫红色溶液,最终烧瓶中残留少量的碘。 1)用NaOH浓溶液反萃取法,使I2转化成碘盐进行富集。I2和CCl4的溶液中的碘在碱性条件下会发生歧化反应,所以可以用较浓氢氧化钠溶液对I2和CCl4的溶液进行反萃取,使CCl4得到回收,I2与NaOH反应后,能以盐的形式富集。这一萃取进行得十分完全。反应为:3I2+6NaOH==5NaI+NaIO3+3H2O;当NaI和NaIO3富集到相当量时,使体系变成酸性介质(如加入足量的H2SO4),使其中碘元素转变成I2单质得以回收。反应为:5NaI+NaIO3+3H2SO4==3Na2SO4+3I2+3H2O。 用固体NaOH代替NaOH溶液进行反萃取,在理论上和实践上都是可行的。查得NaOH 固体的密度为2.1g/cm3,它与I2反应的产物NaI的密度为3.7g/cm3,NaIO3的密度为4.3 g/cm3,都大于CCl4的密度。而CCl4的密度为1.59g/cm3,也远远大于I-及I2的密度。这样就构成一个三相体系,即固体NaOH(及反应生成的NaI、NaIO3)在最下层,CCl4在中层,最上层为含I2的水层。当上面的水层中含有的I2时,两步萃取可以同时进行。即水层的I2进入中层的CCl4层,中层的CCl4层里的I2又与下层的NaOH反应。I2在水层和CCl4层中不再有分配平衡,加快了萃取的进度,自发生成的I2最终会转移到固体中去。将上层的水和中层的CCl4倾倒在分液漏斗中进行分液,得以回收CCl4;而下层的固体放入蒸发皿中,并滴入适量的稀H2SO4利用图2的装置进行加热处理即可得到碘。 (2)过氧化氢法。从资料上查得,碘可与过氧化氢和碳酸氢钠混合液发生反应: I2+H2O2+2NaHCO3 = 2NaI+CO2↑+O2↑ 实验1:取10mL学生实验后的碘的CCl4萃取液于大试管中,先加入20滴饱和NaHCO3,后加入30%的H2O2溶液,液体只是分层,没有其他现象。振荡后紫色逐渐变浅,并有大量气体产生,静置后CCl4仍有气泡产生。弃去上层清液,继续加入10滴饱和NaHCO3和10滴H2O2溶液振荡,颜色全部褪去。移入分液漏斗进行分液,得到纯净的CCl4,而碘转化为NaI富集。 三结果讨论 1.采用常压蒸馏方法不能很好分离碘和四氯化碳 80℃水浴片刻,烧瓶中出现紫色蒸汽,锥形瓶中也开始收集到紫色的液体。最终烧瓶中残留少量的碘,大部分的碘和四氯化碳一同被蒸出。通过对比实验,证明将碘置于烧瓶中,水浴加热到50℃时,烧瓶中已有少量的紫色蒸汽,当水浴加热到77℃时,烧瓶中已有很多紫色蒸汽。由此说明碘在77℃时较多地升华,所以在四氯化碳的沸点时,大部分的碘随着四氯化碳一起蒸出,说明常压蒸馏不能分离碘和四氯化碳。 2.减压蒸馏可以分离碘和四氯化碳 将碘和四氯化碳的混合液(2g碘溶于30mL四氯化碳中),在室温下,压力在10~15mmHg,进行减压蒸馏,约8分钟就将碘和四氯化碳分离开来。 综上所述,用蒸馏的方法来提取碘是不可采用的方法,常压蒸馏不能分离,减压蒸馏可以分离,但通常在实验室不方便操作。因此,采用化学方法(NaOH浓溶液反萃取法;过氧化氢法)来分离碘和四氯化碳具有一定的可行性。 参考文献 [1]唐敏.碘和四氯化碳的分离实验探究[J].化学教学,2010

碘在水和四氯化碳中分配系数的测定

实验9 碘和碘离子反应平衡常数的测定 一、实验目的及要求 1、测定碘和碘离子反应的平衡常数。 2、测定碘在四氯化碳和水中的分配系数。 3、了解温度对分配系数及平衡常数的影响 二、实验原理 碘溶于碘化物(如KI )溶液中,主要生成I3-,形成下列平衡: KI +I 2 KI3 即 I2 +I - I-3 (7-1) 其平衡常数K (7-2) 式中a 、 (7-3) 由于在一定温度下达到平衡时,碘在四氯化碳层中的浓度和在水溶液中的浓度炎比为一常数Kd ,称为分 配系数。 (7-4) 因此,当测定了碘在四氯化碳层中的浓 度后,可通过预先测定的分配系数求出I2在KI 溶液中的浓度。即 (7-5) 而分配系数Kd 可借助于I2在CCl4和纯水中的分配来测定。 (7-6) 再分析测定KI 溶液中的总碘量 由于形成一个I3-要消耗一个I-,所以平衡时I-的浓度为: 三、仪器和药品 恒温水浴 1套 量筒100ml 、25ml 各1个 碱式滴定管25ml 1个 微量滴定管1个 移液管25ml 1支 5ml 2支 锥形瓶250ml 4支; 碘量瓶 2个 0.04mol·l-1 I2(CCl4)溶液; 0.02% I2 的水溶液; 0.0250 mol·l-1 Na2S2O3标准液; 0.5%淀粉指示剂,KI 固体。 四、实验步骤 1、控制恒温水温度约比室温高10℃,槽温误差为±0.05℃。 ()() - -+3 232I I I I c KI C c KI C 即得溶液减去溶液-- --=30I I I c c c

3、将配好的系统均匀振荡,然后置于恒温槽中恒温1小时,恒温期间应经常振荡,每个样品至少要振荡五次,如要取出水槽外振荡,每次不要超过半分钟,以免温度改变,影响结果。最后一次振荡后,须将附在水层表面的CCl4振荡下去,得两液层充分分离后,才能吸取样品进行分析。 4、在各号样品瓶中,准确吸取258ml 水溶液层样品二份,用标准Na2S2O3溶液滴定(其中1号水层用微量滴定管,2号水层用25ml 碱式滴定管),滴至淡黄色时加数滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色, 继续用Na2S2O3溶液滴至蓝色刚消失. 在各号样品瓶中准确吸取5ml CCl4层样品二份(为了不让水层样品进入移液管,必须用一指头塞紧移液管上端口,直插入CCl4层中或者边向移液管吹气边通过水层插入CCl4层),放入盛有10ml 蒸馏水的锥形瓶中,加入少许固体KI ,以保证CCl4层中的I2完全提取到水层中,(充分振荡)同样用Na2S2O3标准液滴定,(1是CCl4层样品用25ml 滴定管,2号用微量滴定管)。 五、数据记录及处理 1、数据记录 将消耗Na2S2O3溶液的量列表: (1)由1号样品的数据按(7-6)式计算分配系数Kd 。 (2)由2号样品的数据计算CI2、CI3-、CI-及K 。 六、实验注意事项 1、本实验玻璃仪器要洁净干燥,移液要准确,尤其CCl4溶液较重,更要严格掌握,以免影响结果。 2、摇动锥形瓶加速平衡时,勿将溶液荡出瓶外,摇后可开塞放气,再盖严。 3、滴定终点的掌握是分析准确的关键之一,在分析水层时,用Na2S2O3滴至溶液呈淡黄色。再加入淀粉指示剂,至浅蓝色刚刚消退至无色即为终点。在分析CCl4层时,由于I2在CCl4层中不易进行H2O 层,须充分摇动且不能过早加入淀粉指示剂,终点必须以CCl4层不再有浅蓝色为准。 七、讨论 (1)由1号样品计算分配系数,实际上可按下式直接计算 式中V(CCl4)、V(H2O)分别为滴定5mlCCl4层样品及25ml (2)碘溶于碘化物溶液中时,还形成少量的I7-等离子,但因量少,实验可忽略不计。 (3)测分配系数Kd 时,为了使系统较快达到平衡,水中预先溶入超过平衡时的碘量(约0.02%),使水中的碘向CCl4层移动,达到平衡。

换热器传热系数测定汇总

化 工 实 验 报 告 姓名: 学号: 报告成绩: 课程名称 化工原理实验 实验名称 换热器传热系数的测定实验 班级名称 组 长 同组者 指导教师 实验日期 教师对报告的校正意见 一、 实验目的 1、了解传气—汽对流热的基本理论,掌握套管换热器的操作方法。 2、掌握对流传热系数 α i 测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。 3、应用线性回归分析方法,确定关联式 4 .0Pr Re i m A Nu = 中常数 A 、m 的值。 4、了解强化换热的基本方式,确定传热强化比 0/Nu Nu 。 二、 实验内容与要求 1、测定不同空气流速下普通套管换热器的对流传热系数 α i 。 2、不同空气流速下强化套管换热器的对流传热系数 α i 。 3、分别求普通管、强化管换热器准数关联式4 .0Pr Re i m A Nu =中常数 A 、m 的值。 4、根据准数关联式4 .0Pr Re i m A Nu =,计算同一流量下的传热强化比 0/Nu Nu 。 5、分别求取普通套管换热器、强化套管换热器的总传热系数 0K 。 三、 实验原理 1 、对流传热系数i α的测定: i m i i S t Q ?= α (5-1) 式中:i α—管内流体对流传热系数,w/(m 2·℃); Q i —管内传热速率,w ; 3600 t C V Q m p m i ????= ρ (5-2) 式中:V —空气流过测量段上平均体积,m 3/h ; m P —测量段上空气的平均密度,kg/m ; i S —管内传热面积, m ; 1 页

Re Pr 4 .0-Nu m Cp —测量段上空气的平均比热,J/(kg.g ); m t ?—管内流体空气与管内壁面的平均温度差,℃。 ()() 2 121m ln t t T t T t T t T S S w w -----= ? (5-3) 当 2>1t ? / 2t ? >0.5 时,可简化为 2 2 1t t T t W m +- =? (5-4) 式中:1t ,2t —冷流体(空气)的入口、出口温度,℃; Tw — 壁面平均温度,℃。 2、对流传热系数准数关联式的实验确定: 流体在管内作强制对流时,处于被加热状态,准数关联式的形式为: n i m i A Nu Pr Re = (5-5) 其中,传热准数:i i i i d Nu λ α= (5-6) 雷诺准数: i i i i i u d μ ρ= Re (5-7) 其中:u-测量段上空气的平均流速:3600?= F V u (5-8) 普朗特准数: i i pi i c λ μ= Pr (5-9) 对于管内被加热的空气,普朗特准数i Pr 变化不大,可认为是常数,关联式简化为: 4.0Pr Re i m i A Nu i = (5-10) 通过实验确定不同流量下的i Re 与i Nu 。 3、关联式4 .0Pr Re i m i A Nu i =中的常数A ,m 的确定: 以 4 .0Pr Nu 纵坐标,Re 为横坐标,在对数坐标上绘 关系,作图、回归得到准数关联式4 .0Pr Re i m i A Nu i =中的常数A ,m 。 同理得到强化管准数关联式4 .0Pr Re i m i A Nu i =中的常数A ,m 。 4、强化比的确定 2 页

实验四萃取碘实验

物质的分离与提纯教学设计 第五课时 (实验2-3 从海带中提取碘) 1.实验目标 (1)掌握萃取、过滤的操作及有关原理。 (2)了解从海带中提取碘的过程。 (3)复习氧化还原反应的知识。 2.预习指导 引导学生预习教材中本实验的原理部分。 将海带烧成灰是为了将其中各种成分转移到水溶液中,加一些酒精是为了使其燃烧更加充分。碘在海带灰中主要以碘化物的形式存在,如以碘化钾,碘化钠的形式存在。 海带中含有丰富的碘元素,碘元素在其中主要的存在形式为化合态,例如,KI及NaI。灼烧海带,是为了使碘离子能较完全地转移到水溶液中。由于碘离子具有较强的还原性,可被一些氧化剂氧化生成 碘单质。例如:,生成的碘单质在四氯化碳中的溶解度大约是在水中溶解度的85倍,且四氯化碳与水互不相溶,因此可用四氯化碳把生成的碘单质从水溶液中萃取出来。 萃取的原理:利用某种物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异性,进行分离的过程。溶质一般是从溶解度小的溶剂中向溶解度大的溶剂中运动。在实验室中用分液漏斗进行萃取分离。 3.实验要求

(1)加热灼烧中要盖紧坩埚盖,防止海带飞出。最好带防护眼镜,防止迷眼。 (2)将海带灰转移到小烧杯中,向烧杯中加入10 mL蒸馏水,搅拌,煮沸2~3 min,过滤。加水要适量。 (3)向滤液中滴加几滴硫酸,再加入约1 mL H2O2溶液,应观察到溶液由无色变为棕褐色。 (4)将滤液放入分液漏斗中,再加入1 mL CCl4,振荡,静置。引导学生观察描述分液现象:CCl4层为紫红色,水层基本无色。 4.问题与讨论 (1)碘在酒精中的溶解度大于在水中的溶解度,萃取碘不可使用酒精,因为酒精和水可任意混溶,达不到萃取的目的(可以通过演示实验的方法,来说明萃取对溶剂的要求──互不相溶。) (2)萃取实验中,要使碘尽可能全部地转移到CCl4中,应加入适量的萃取剂,同时采取多次萃取的方法。

单质碘在不同溶剂中为什么颜色不同

1.单质碘在不同溶剂中为什么颜色不同? 碘在不同溶剂中所形成溶液的颜色随相剂不同而有区别。 碘仅微溶于水,得到黄色到棕色溶液。碘易溶于有机溶剂中。如不饱和烃、液态二氧化硫、醇、酮、醚、酯和苯等溶剂中为棕色或棕红色;碘在链烃、二硫化碳、四氯化碳溶剂中呈紫色。 碘在试管中加热,得到碘蒸气是紫色的。说明碘以分子状态存在为紫色。碘在不同溶剂中显不同的颜色是由于碘的溶剂化不同。碘在非极性溶剂中,如四氯化碳中碘不发生溶剂化,溶解的碘以分子状态存在,故溶液颜色与碘蒸气颜色相同。用光谱仪试验碘溶液的颜色,紫色溶液的可见光谱在5200~5400×10-10米区域内、这是跟碘蒸气中碘分子的光谱是一致的。也说明在紫色溶液中,碘以碘分子状态存在。碘在乙醇、乙醚、水等溶剂中呈黄色、棕色或红棕色。这是因为乙醇、乙醚等溶剂能够给出电子,通常叫供体溶剂。当碘溶解时,跟这类溶剂结合,通常形成的是1:1的电荷迁移配合物,即I2……S(S代表溶 剂),这个名字是来自其相互作用的本质,即这种相互作用是电荷迁移形式,这种配合物的光谱接近于可见光,电子跃迁过程相应于一个电子由溶剂分子配(体)迁移到I2上去,它的频率随配体溶剂分子的电离能的降低而降低,因此所显的颜色随溶剂的不同而不同。(back to top) 2.卤素与水反应的情况有什么不同? 卤素单质较难溶于水,卤素与水可能发生以下两类反应: (1)X2 + H2O = 2HX + 1/2 O2↑ (2)X2 + H2O = HX + HXO↑(X= F、Cl、Br、I) 在反应(1)中卤素作为氧化剂,水作为还原剂组成了一个氧化还原反应。该反应是由下面两个半反应组成的: X2 + 2e = 2X ① O2 + 4H + 4e = 2H2O ② 卤素与水反应的pH电势图:

总传热系数的测定 附最全思考题

聊城大学实验报告 课题名称:化工原理实验 实验名称:总传热系数的测定 姓名:元险成绩: 学号:1989 班级: 实验日期:2011-9-18 实验内容:测定套管换热器中水—水物系在常用流速范围内的总传热系数K,分析强化传热效果的途径。

总传热系数的测定 一、实验目的 1.了解换热器的结构,掌握换热器的操作方法。 2.掌握换热器总传热系数K 的测定方法。 3.了解流体的流量和流向不同对总传热系数的影响 二、基本原理 在工业生产中,要完成加热或冷却任务,一般是通过换热器来实现的,即换热器必须在单位时间内完成传送一定的热量以满足工艺要求。换热器性能指标之一是传热系数K 。通过对这一指标的实际测定,可对换热器操作、选用、及改进提供依据。 传热系数K 值的测定可根据热量恒算式及传热速率方程式联立求解。 传热速率方程式: Q =kS ?t m (1) 通过换热器所传递的热量可由热量恒算式计算,即 Q =W h C ph (T 1-T 2)=W c C pc (t 2-t 1)+Q 损 (2) 若实验设备保温良好,Q 损可忽略不计,所以 Q =W h C ph (T 1-T 2)=W c C pc (t 2-t 1) (3) 式中,Q 为单位时间的传热量,W ;K 为总传热系数,W/(m 2·℃);?t m 为传热对数平均温度差,℃;S 为传热面积(这里基于外表面积),m 2;W h ,W c 为热、冷流体的质量流量,kg/s ;C ph ,C pc 为热、冷流体的平均定压比热,J/(kg ·℃);T 1,T 2为热流体的进出口温度,℃;t 1,t 2为冷流体的进出口温度,℃。 ?tm 为换热器两端温度差的对数平均值,即 12 1 2ln t t t t t m ???-?=? (4) 当212≤??t t 时,可以用算术平均温度差(2 12t t ?+?)代替对数平均温度差。由上式所计算出口的传热系数K 为测量值K 测。 传热系数的计算值K 计可用下式进行计算: ∑+++=S i R K λδαα11 10计 (5) 式中,α0为换热器管外侧流体对流传热系数,W/(m 2·℃);αi 为换热器管内侧流体对流传热系数,W/(m 2·℃);δ为管壁厚度,m ;λ——管壁的导热系数,W/(m 2·℃);R S 为污垢热阻,m 2·℃/W 。 当管壁和垢层的热阻可以忽略不计时,上式可简化成:

碘水中碘的萃取实验报告之令狐文艳创作

碘水中碘的萃取 令狐文艳 一、实验目的: ①体验从碘水中提取碘单质,树立实验环保意识。 ②认识各种仪器,熟悉和掌握分液漏斗的操作。 ③验证萃取的原理。 二、实验原理: 利用溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来。 三、仪器及用品: 量筒、烧杯、分液漏斗、铁架台(带铁圈)。 试剂:碘的饱和溶液,四氯化碳(或煤油) 四、操作步骤: 1、检漏 关闭分液漏斗的活塞,打开上口的玻璃塞,往分液漏斗中注入适量水,盖紧上口玻璃塞。把分液漏斗垂直放置,观察活塞周围是否漏水。再用右手压住分液漏斗上口玻璃塞部分,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转,观察上口玻璃塞是否漏水,用左手转动活塞,看是否灵活。 2、装液 用量筒量取 5 mL碘的饱和水溶液,倒入分液漏斗,然后再注入2 mL四氯化碳(CCl4),盖好玻璃塞。

3、振荡 用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触;振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出。 4、静置分层 将分液漏斗放在铁架台上,静置待液体分层。 5、分液(取下层溶液) 将分液漏斗颈上的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔),再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢延烧杯壁流下。 6、分液(取上层溶液) 待下层液体全部流尽时,迅速关闭活塞。烧杯中的碘的四氯化碳溶液回收到指定容器中,分液漏斗内上层液体由分液漏斗上口倒出。 7、回收 将碘的四氯化碳溶液倒入2到指定的容器中。 8、清洗仪器,整理实验桌。 五、现象和结论: 现象: 1、碘的饱和水溶液倒入分液漏斗中再注入四氯化碳可以观察到:溶液分层,上层黄色,下层无色透明、油状。 2、振荡时有少量气泡。 静置分层溶液分层,上层无色(或黄色变浅),下层紫红

《萃取和分液》教学设计

《萃取和分液》教学设计 一、教学背景分析 (一)本课时教学内容的功能和地位 本课内容选自人教版高一必修1第一章《从实验学化学》第一节《化学实验基本方法》中的混合物的分离和提纯。在课程内容标准中主题2化学实验基础中是这样规定的:让学生初步学会物质的检验、分离、提纯等实验技能,体验科学探究的过程,学习运用以实验为基础的实证研究方法。并能够独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告,并能主动进行交流。 高中化学新教材的实施以进一步提高学生的科学素养为宗旨,通过激发学生的学习兴趣,尊重和促进学生的个性发展;帮助学生获得未来发展的所必需的化学知识、技能和方法,提高学生的各项能力;初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验操作技能;使学生在实验中能够独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告。 (二)学生情况分析 我所任教的班级,学生的思维活跃,能积极主动地学习,好奇心强,同时以具备一定的实验技能。知识储备上,他们已经熟悉了过滤和蒸发这两种固体液体的分离方法,但对于两种都是液体的混合物如何分离还不太明确,有这方面的学习渴望,这也是本节课的教学内容。在对实验现象及结果的分析和处理能力还有一定的欠缺,也需要教师不失时机的引导。 二、教学重点和难点 (一)教学重点萃取的原理 (二)教学难点萃取的操作 三、教学目标 (一)知识与技能 1、了解萃取原理,掌握萃取的实验操作。 2、练习萃取和分液操作。能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案,并初步掌握其操作技能。 (二)过程与方法 1、通过实验操作和实验安全问题的分析,让学生对实验探究有进一步的认识 2、通过对初中常见物质分离与提纯以及分离提纯物质一般方法的复习巩固,培养学生综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力、实验设计和评价辨析能力。 (三)情感态度与价值观 1、通过组织学生完成实验让学生养成良好的实验习惯,通过分组实验培养学生的合作精神,让学生明白细节决定成败的道理,体验成功的乐趣。 2、让学生在实验中感受实验仪器和实验设计的巧妙,感受化学之美 四、教学用品、教学手段和主要教学方法 (一)教学用品 药品:50ml分液漏斗、试管、烧杯、铁夹台、铁圈、玻璃棒、CCl4、碘、酒精。 (二)教学手段多媒体辅助、实验探究 (三)主要教学方法启发、诱导、阅读、讨论、实验探究、练习 五、教学流程示意图

总传热系数的测定实验报告

实验二:总传热系数的测定 一、实验目的 1、了解换热器的结构与用途; 2、学习换热器的操作方法; 3、掌握传热系数k计算方法; 4、测定所给换热器的逆流传热系数k。 二、实验原理 在工业生产过程中冷热流体通过固体壁面(传热元件)进行热量传递,称为间壁式换热。间壁式换热过程由热流体对固体壁面的对流传热,固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热三部分组成。本实验热流体采用饱和蒸汽走壳程,冷流体为空气走管程。 当传热达到稳定时,总传热速率与冷流体的传热速率相等时, 而即为, 综上可得,其中。 T --- 热流体; t --- 冷流体; V --- 冷流体进口处流量计读数; ---冷流体平均温度下的对应的定压比热容; ρ --- 冷流体进出口平均温度下对应的密度. 三、实验设备及流程 1、实验设备

传热单元实验装置(换热器、风机、蒸汽发生器) ,整套实验装置的核心是一个套管式换热器,它的外管是一根不锈钢管,内管是一根紫铜管。根据紫铜管形状的不同,我们的实验装置配有两组换热器,一种是普通传热管换热器,另一种是强化传热管换热器,本实验以普通传热管换热器为例,介绍总传热系数的测定。 2、实验流程 来自蒸汽发生器的水蒸气从换热器的右侧进入换热器的不锈钢管。而来自风机的冷空气从换热器的左侧进入换热器的紫铜管,冷热流体通过紫铜管的壁面进行传热。冷空气温度升高而水蒸汽温度降低,不凝气体和冷凝水通过疏水阀排出系统,而冷空气通过风机的右侧排出装置。 四、实验步骤 需测量水蒸气进口温度,出口温度,冷空气进口温度,出口温度,冷空气的体积流量以及紫铜管的长度及管径。前四项通过仪表读数可获得,冷空气进口温度可以由另外一块仪表盘读数计算可获得。紫铜

高中化学固态究竟的制取和碘水中碘的萃取实验报告文档2篇

高中化学固态究竟的制取和碘水中碘的萃取实验报告文档2篇 High school chemical solid preparation and iodine extra ction from iodine water

高中化学固态究竟的制取和碘水中碘的萃取实验报告文档2篇 小泰温馨提示:实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。本文档根据实验报告内容要求展开说明,具有实践指导意义,便于学习和使用,本文下载后内容可随意修改调整及打印。 本文简要目录如下:【下载该文档后使用Word打开,按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】 1、篇章1:高中化学固态究竟的制取和碘水中碘的萃取实验报告文档 2、篇章2:高中化学实验报告文档 篇章1:高中化学固态究竟的制取和碘水中碘的萃取实验报告文档 指导教师:xxx 实验小组成员:xxxx 实验日期:xxxx-xx-xx 一、实验题目:固态酒精的制取

二、实验目的:通过化学方法实现酒精的固化,便于携带使 用 三、实验原理:固体酒精即让酒精从液体变成固体,是一个物理变化过程,其主要成分仍是酒精,化学性质不变.其原理为:用一种可凝固的物质来承载酒精,包容其中,使其具有一定形状和硬度.硬脂酸与氢氧化钠混合后将发生下列反应: CHCOOH+NaOH → 1735 CHCOONa+HO 17352 四、实验仪器试剂:250ml烧杯三个 1000ml烧杯一个蒸馏 水热水硬脂酸氢氧化钠乙醇模版 五、实验操作: 1.在一个容器中先装入75g水,加热至60℃至80℃,加入125g酒精,再加入90g硬脂酸,搅拌均匀。 2.在另一个容器中加入7g水,加入20g氢氧化钠溶解,将配置的氢氧化钠溶液倒入盛有酒精、硬脂酸和石蜡混合物的容器,再加入125g酒精,搅拌,趁热灌入成形的模具中,冷却后即可得固体酒精燃料。 六、讨论:

总传热系数的测定.doc(实验)

总传热系数测定实验 一、实验目的 1. 观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象,并判断冷凝类型; 2. 测定饱和水蒸气在圆形管外壁上的冷凝给热系数; 二、基本原理 在套管换热器中,环隙通以水蒸气,内管管内通以空气,水蒸气冷凝放热以加热空气,在传热过程达到稳定后,有如下公式: V ρC P (t 2-t 1)=K A m t ? 其中: V :空气体积流量,m 3/s A :内管的外壁的传热面积,m 2 ρ:空气密度,kg/m 3 C P :空气平均比热,J/(kg ℃) t 1、t 2:空气进、出口温度,℃ T 1、T 2:蒸汽进、出口温度,℃ m t ?:对数平均温差,℃ 1 2211221ln ) ()(t T t T t T t T t m -----= ? 若能测得被加热流体的V 、t 1、t 2,内管的换热面积A 以及水蒸气温度T 1、T 2,即可计算实测的水蒸气(平均)冷凝给热系数。 三、实验装置与流程 实验装置如下图

水蒸气~空气换热流程图 来自蒸汽发生器的水蒸气进入玻璃套管换热器,与来自风机的风进行热交换,冷凝水经疏水器排入地沟。冷空气经孔板(转子)流量计进入套管换热器内管(紫铜管),热交换后排出装置外。 2.设备与仪表规格 (1)紫铜管规格:直径φ21×2.8mm,长度L=1000mm (2)外套玻璃管规格:直径φ100×5mm,长度L=1000mm (3)压力表规格:0~0.1MPa 四、实验步骤与注意事项 1.打开总电源空气开关,打开仪表及巡检仪电源开关,给仪表上电。 2.打开仪表台上的风机电源开关,让风机工作,同时打开冷流体入口阀门,让套管换热器里冲有一定量的空气。 3.打开冷凝水出口阀,注意只开一定的开度,开的太大会让换热桶里的蒸汽跑掉,关的太小会使换热玻璃管里的蒸汽压力集聚而产生玻璃管炸裂。 4.在做实验前,应将蒸汽发生器到实验装置之间管道中的冷凝水排除,否则夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表及压力变送器。关闭蒸汽进口阀门,打开装置下面的排冷凝水阀门,让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走,当听到蒸汽响时关闭冷凝水排除阀。 5.刚开始通入蒸汽时,要仔细调节蒸汽进口阀门的开度,让蒸汽徐徐通入换热器中,

高中化学必修一 实验2 萃取碘水中的碘实验报告 精品

碘水中碘的萃取实验报告 班级:姓名:同组人:实验时间: 实验名称:碘水中碘的萃取 实验目的:1.学会从碘水中把碘提取出的方法; 2.验证萃取的原理; 3.初步学会使用萃取、分液的方法对混合物进行分离。 实验原理:利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂(即:萃取剂,四氯化碳)把溶质(碘)从它与另一种溶剂(水)组成的溶液(碘水)中提取出来,再 利用分液的方法,将两者分离开来。 实验用品:药品:碘水,四氯化碳 器材:分液漏斗、带铁圈的铁架台、烧杯 检漏:关闭下端活塞,向分液漏斗内注入适量的,观察活塞的两端以及漏斗的下口处是否漏水,若不漏水,关闭上口玻璃塞,左手握住活塞,右手食指摁住玻璃塞,倒立,检查是否漏水;若不漏水,正立,将上玻璃塞旋转180度,倒立,检查是否漏水,若不漏水,则此分液漏斗可以使用。 1、装液:用量筒量取6mL碘的饱和水溶液,倒入,然后再注入3mL四氯化碳(CCl4)(四氯化碳不宜取得过多的原因:1.略有毒性2.浪费药品3.造成污染4.处理不便),盖好玻璃塞。 实验现象:上层呈色,为层;下层呈色,为层。 3、振荡: 用右手压住,左手握住,把分液漏斗倒转过来振荡;振荡过程中需不时打开活塞,进行。 4、静置分层 将分液漏斗放在铁架台的铁圈上,静置待液体。

实验现象:上层呈色,为层,;下层呈色,为层。 5、分液 (1)将上端的玻璃塞打开(或者,使塞上的或对准漏斗上的),再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体从漏斗下口流出,用烧杯承接。。 (2)待下层液体流尽时,迅速关闭。烧杯中的回收到指定容器中(有机液体必须回收到指定容器内!否则污染环境)。分液漏斗内上层液体由倒出。 6、清洗仪器,整理实验桌。 【反思交流】 1、若分液时不打开上端玻璃塞,能否顺利分液? 2、经振荡、静置分层后,上层液体理论上应该呈什么色?实际上呈现什么颜色?请解释原因。 3、实验过程中,你发现了哪些问题?如何解决的?

化学实验的基本方法──蒸馏、萃取和分液

一、考点突破 蒸馏、萃取和分液是物质分离的基本方法。这部分内容主要在选择题和夹杂于综合实验题中考查。本讲我们主要的学习目的是: 1. 掌握蒸馏的实验原理和操作技能。 2. 掌握萃取、分液的实验原理和操作技能。 3. 加深对物质分离和提纯的理解。 二、重难点提示 蒸馏与萃取的实验原理、操作方法和实验注意事项。 引入:地球上水的储量很大,但淡水只占总水量的2.5%,其中易供人类使用的淡水不足1%。 如何获得淡水资源? 一、海水淡化的原理——蒸馏

蒸馏:利用混合物中各组分的沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝,以分离整个组分的操作过程。 插入视频──蒸馏水的制取和石油的分馏 问题: ①温度计的作用和位置?(控温以显示加热范围,如:自来水蒸馏时温度≈100℃水银球在支管口处) ②产物收集方式?(冷凝收集) ③自来水蒸馏后蒸馏瓶内物质?(在100℃时难以挥发,不挥发的杂质) ④冷凝管中水流方向?(水从下口进,上口出) ⑤为什么加碎瓷片?(防暴沸) 想一想:对于互溶的液体,我们可以采用蒸馏的方法进行分离,如果分离油与水这种不互溶的液体,还能用蒸馏的方法进行分离吗? 插入视频—柴油和水的分离 二、用CCl4萃取碘水中的碘并分液 实验步骤: 1. 检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液。

2. 把10毫升碘水和4毫升CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞。 3. 倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正。 4. 把分液漏斗放在铁架台的铁圈中,静置,分层。 5. 将漏斗上口的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔)。 6. 旋开活塞,用烧杯接收下层溶液。 7. 从分液漏斗上口倒出上层水溶液。 想一想: 1. 碘易溶于酒精,能否用酒精将碘水中的碘萃取出来? 2. 萃取之后用什么方法将有机溶剂与溶质进一步分离开来? 3. 试管中盛有已分层的有机溶剂和水的混合液,但不知道哪一层液体是“油层”。试设计一种简便的判断方法。 知识点1:蒸馏、萃取等实验基本操作 例题1 下列关于蒸馏操作的叙述,不正确的是() A. 蒸馏操作的主要仪器是:蒸馏烧瓶、酒精灯、铁架台、冷凝管、锥形瓶、牛角管、温度计等 B. 蒸馏操作使用的温度计的水银球应插入到液体内 C. 在蒸馏烧瓶内放入少量碎瓷片,目的是防止暴沸 D. 冷凝管进出水的方向是下口进、上口出 思路导航:蒸馏操作中,温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,目的是为了测定馏分蒸气的温度,故B项错误。 答案:B 例题2 下列实验操作中错误的是() A. 使用分液漏斗分液时,应将漏斗颈上的玻璃塞打开 B. 蒸馏实验不一定使用温度计 C. 用CCl4萃取碘水中的碘 D. 过滤(如图)时,可将悬浊液从烧杯直接倒入漏斗中 思路导航:蒸馏实验并非一定需要温度计,如蒸馏水的制取;过滤时应将液体沿玻璃棒慢慢流入漏斗中,不可直接倾倒。 答案:D 例题3 实验室里从海藻中提取碘的流程图如下:

如何从碘的四氯化碳溶液中提取碘-最新文档资料

如何从碘的四氯化碳溶液中提取碘 问题提出 用有机溶剂CCI4 萃取碘水中的碘是中学化学教材中一个非常重要的实验,也是现代工业上从海带中提取碘的一个重要步 骤。这一实验相继在新课标教材三种版本的《化学》1、《实验 化学》(选修6)出现。但遗憾的是所有版本的教材中都只要求 用CCl4 萃取碘水中的碘,最后得到碘的四氯化碳溶液。 人教版《实验化学》第二单元实验2-3“从海带中提取碘”, 实验的最后一步是“回收溶有碘的CCI4”,并要求学生讨论“若 要分离碘的CCI4,分别得到碘和CCI4,采用什么样的方法和装 置?”教材上没有给出参考方法,把解决的方法留给了教师和学 生思考。 碘和四氯化碳都是中学化学实验中常用的药品,如果每次都只是“用CCI4萃取碘水中的碘”而不进行最后的混合液的回收分离提纯,会造成药品很大的浪费,同时也会污染环境。 另外,学生在学习《化学》1“物质的分离和提纯”内容时 自然也会提出以下问题:萃取的目的是分离或提纯物质,那最后怎样分离碘的四氯化碳溶液? 二实验探究 中学化学实验中关于碘的提取,主要有以下两个方面:用CCI4萃取碘水中的碘;(2)海洋植物如海带海澡中含有丰富 的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海洋中提取碘的流程图,见图1。 这两种情况处理结果都是四氯化碳和碘的混合物,最后都涉及到碘与

四氯化碳的分离。通过查阅资料,目前已有好多同行探究“12的CCI4溶液中提取回收CCI4”的方法,提出了一些可行的操作方法。笔者主要对I2的CCI4溶液中提取I2的方法进行探究。 1.蒸馏法分离的实验探究 (1 )实验原理:由于I2和CCI4沸点不同,加热其混合物, 沸点低的CCI4先被蒸馏出来,从而达到分离的目的(从资料查得I2熔点:114C,沸点184C,而CCI4沸点77C,沸点相差 107C,可以通过蒸馏的方法把CCI4蒸馏出去,从而与碘分离。 不过蒸馏时,需要水浴加热,以便及时控制温度)。 2)实验装置:见图2。 (3)实验现象:80C水浴片刻,烧瓶中出现紫色蒸汽,锥 形瓶中也开始收集到浅紫红色溶液,最终烧瓶中残留少量的碘。 2.化学法分离的实验探究 (1)用NaOH浓溶液反萃取法,使I2转化成碘盐进行富集。 I2和CCI4的溶液中的碘在碱性条件下会发生歧化反应,所以可 以用较浓氢氧化钠溶液对I2和CCI4的溶液进行反萃取,使CCI4 得到回收,I2与NaOH反应后,能以盐的形式富集。这一萃取进 行得十分完全。反应为:3I2 + 6NaOH==5NsH- NaIO3+ 3H2O当

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