反应条件在化学反应原理中的综合应用

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1、反应条件在化学反应反应条件在化学反应原理中的综合应用原理中的综合应用宜昌一中宜昌一中 郭道松郭道松 【初步尝试】2010山东卷选编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。反应条件在化学反应原理中的综合应用反应条件在化学反应原理中的综合应用浓度浓度温度温度压强压强其它其它反应条件在化学反应原理中的综合应用反应条件在化学反应原理中的综合应用浓度浓度温度温度压强压强其它其它反应速率反应速率化学平衡化学平衡副反应副反应提高产率提高产率控控制制温温度度如何如何控制控制温度温度为何为何控制控制温度温度安全生产安全生产【知识回顾

2、知识回顾】1.1.加热温度达到加热温度达到400400600600，不稳定。，不稳定。2.2.直接受热仪器：试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙、硬质玻璃管直接受热仪器：试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙、硬质玻璃管3.3.间接受热仪器间接受热仪器( (隔石棉网隔石棉网) )：烧杯、锥形瓶、烧瓶（含蒸馏烧：烧杯、锥形瓶、烧瓶（含蒸馏烧瓶、三颈瓶等）瓶、三颈瓶等）升温方式：直接加热升温方式：直接加热1.1.酒精灯罩作用：使火焰更加集中，提高加热温度酒精灯罩作用：使火焰更加集中，提高加热温度2.2.三芯酒精灯：增大受热面积三芯酒精灯：增大受热面积升温方式：直接加热升温方式：直接加热【知识回顾知识回顾】酒精喷灯，用于

3、加强热，温度可以到1000 升温方式：直接加热升温方式：直接加热【知识回顾知识回顾】升温方式：直接加热升温方式：直接加热加加 热热 温温 度度低低高高【知识回顾知识回顾】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（热水）； 制备酚醛树脂（沸水）恒温方式一：热浴加热恒温方式一：热浴加热优点：受热均匀，易控制温度。优点：受热均匀，易控制温度。 需要温度高于需要温度高于100100 时，可用时，可用油浴、砂浴油浴、砂浴。水浴加热水浴加热【知识回顾知识回顾】1.温度恒定（可调节）。2.受热均匀。3 .升温快，操作简单。恒温方式二：恒温方式二：电热套加热

4、电热套加热【知识回顾知识回顾】制乙酸乙酯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（回流）。4.干燥器中冷却也属于空气冷却。降温方式一：降温方式一：空气冷凝空气冷凝制溴苯制硝基苯【知识回顾知识回顾】1.蒸馏只能用直形冷凝管。2.冷凝回流均可使用。3.冷凝效果蛇形冷凝管最好。降温方式二降温方式二 ：冷水冷凝：冷水冷凝【知识回顾知识回顾】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，可以将冰水换成冰盐水。(例如20%的食盐水，冰点-16 )降温方式三：冰水降温方式三：冰水冷凝冷凝【知识回顾知识回顾】

5、降温方式四：减缓滴加降温方式四：减缓滴加 对于放热反应，还可以通过减缓对于放热反应，还可以通过减缓反应速率，使单位时间内生成的热量反应速率，使单位时间内生成的热量减少，从而达到控制温度的目的。减少，从而达到控制温度的目的。 最常用的操作方法：缓慢滴加最常用的操作方法：缓慢滴加恒压滴液漏斗恒压滴液漏斗【知识回顾知识回顾】控温方式控温方式操作方法操作方法实实 例例化学反应中控制温度的方法化学反应中控制温度的方法升温升温恒温恒温降温降温电热套加热电热套加热热浴加热热浴加热空气冷凝空气冷凝冷水冷凝冷水冷凝冰水冷凝冰水冷凝直接加热直接加热缓慢滴加缓慢滴加低温用酒精灯，高温用酒精喷灯低温用酒精灯，高温用酒

6、精喷灯低于低于100100用水浴，高于用水浴，高于100100用油浴用油浴长导管，干燥器长导管，干燥器冷凝管，冷凝管，直形用于蒸馏，均可用于回流直形用于蒸馏，均可用于回流0 0 用冰水，用冰水， 0 0 以下用冰盐水以下用冰盐水放热剧烈的反应，缓慢滴加反应物。放热剧烈的反应，缓慢滴加反应物。2010山东卷选编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。【答案答案】缓慢缓慢 冷却冷却【初显身手】 2015新课标II卷选编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

7、FeCO3沉淀。此反应需控制温度低于35 。理由是： 。【再次尝试】化学反应中控制温度的原因化学反应中控制温度的原因类类 别别原原 理理实实 例例速率与速率与平平 衡衡副反应副反应操作与操作与产产 率率改变速率改变速率催化的活性和选择性催化的活性和选择性气体的溶解与挥发气体的溶解与挥发平衡移动平衡移动温度过高分解温度过高分解温度过高氧化温度过高氧化给定信息的副反应给定信息的副反应胶体聚沉，沉淀颗粒变大胶体聚沉，沉淀颗粒变大溶解度溶解度控制速率控制速率适宜温度适宜温度NH3、CO2、O2等等关注：水解关注：水解H2O2、HNO3、HClO、NH4HCO3等等Fe2+、Na2S、Na2SO3、醛类

8、、酚类、醛类、酚类便于过滤便于过滤晶体种类与数量晶体种类与数量安全，防爆炸安全，防爆炸多种催剂多种催剂提高产率提高产率提高产率提高产率晶体洗涤晶体洗涤 2015新课标II卷选编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。此反应需控制温度低于35 。理由是： 。【再次尝试】【答案答案】防止防止NHNH4 4HCOHCO3 3分解分解2015江苏卷选编 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05进行，实验中可采取的措施是 、 。【巩固提升】【答案答案

9、】缓慢滴加盐酸、缓慢滴加盐酸、 装置装置C加冰水浴加冰水浴2015上海卷选编以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应，化学方程式如下：Ca(OH)2+ Mg(OH)2+ 3CO2CaCO3+ Mg(HCO3)2+ H2O。完成下列填空： 碳化温度保持在5060。温度偏高不利于碳化反应，原因是 、 。温度偏低也不利于碳化反应，原因是 。【巩固提升】【答案答案】平衡逆向移平衡逆向移动 反反应速率慢。速率慢。、Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2分解；分解；2013新课标II卷选编正丁醛（沸

10、点76 ）是一种化工原料。某实验小组利用K2Cr207与稀硫酸混合溶液氧化正丁醇（沸点117 ）制备。此反应需要将温度保持在9095，其原因是: 。【巩固提升】【答案答案】将正丁醛及时分离出来，将正丁醛及时分离出来， 促使反应正向进行，促使反应正向进行， 减少正丁醛进一步氧化。减少正丁醛进一步氧化。工业碳酸钠中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42- 等杂质，提纯工艺路线如下：已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如右图所示，回答：（1）趁热过滤理由： ；【巩固提升】【答案答案】 （1 1）使析出的晶体为使析出的晶体为NaNa2 2COCO3 3H H2 2O O，防止因温度过低

11、而，防止因温度过低而析出析出NaNa2 2COCO3 310H10H2 2O O晶体，令后续晶体，令后续的加热脱水耗时长的加热脱水耗时长 2015新课标I卷选编以海绵铜（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6070 ，原因是： 。【课后练习】【答案答案】温度低溶解速度慢温度低溶解速度慢； 温度过高铵盐分解温度过高铵盐分解 2014江苏卷选编向硫酸亚铁溶液中加入一定量的H2O2氧化Fe2 ，为使溶液中的Fe2完全被H2O2氧化，以制备(FePO42H2O）下列实验条

12、件控制正确的是_(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pH7【课后练习】【答案答案】 A BC: 较高温度较高温度H2O2分解分解D:生成的生成的Fe3+会水解为会水解为Fe(OH)32016新课标3卷选编（一）碳酸钙的制备（1）步骤小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_。(二)过氧化钙的制备（2）步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_。（3）步骤中反应需要在冰浴下进行，原因是_。【课后练习】【答案答案】（1 1）过滤分离；分离； （2 2）除去溶液中溶解的）除去溶液中溶解的COCO2 2； （3 3）温度）温度过高高时过氧化氧化氢分解分解 。