化学反应中的“加热”

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  化学反应的条件有许多:如加热、压强、催化剂、通电、光照、搅拌、粉碎等。其中“加热”的情况又分好多种。现就中学化学中“加热”的条件从热源、加热的方式、加热的程度、仪器、注意事项等方面做简要的分析。
  
  一、热源
  
  中学化学实验中常用的热源是酒精灯。除此之外还有:
  1.将太阳能转化为热能进行海水淡化。
  2.用凸透镜将阳光聚在金刚石上产生热使金刚石燃烧。
  3.刑用缓慢氧化放热使白磷自燃。
  4.在蔗糖上加几滴水,再加浓硫酸,利用浓硫酸吸水过程放出的热来加速蔗糖的碳化。
  5.利用在研钵研磨产生热进行钠与硫的反应。
  6用手握住烧瓶,利用体温加热检验装置的气密性。
  7利用铁生锈放热制暖手炉。
  8.利用镁条燃烧产生高温,来引发铝热反应。
  9.利用铝热反应放出的大量的热,使铁熔化来焊接铁轨。
  10.利用氧炔焰放热进行金属的切割、焊接。
  11.在电炉中加热制碳化钙。
  12.工业制硫酸利用催化氧化反应放的热通过热交换器为后续反应的反应物加热。
  
  二、加热的方式
  
  1.直接在酒精灯火焰上加热。
  2.在电炉上,垫石棉网加热。
  3.铁粉与硫粉在石棉网上混合后可用烧热的玻璃棒加热引发反应。
  4.为防止液体暴沸,制乙烯加沸石或碎瓷片加热。
  5.石油的分馏为防止高温导致碳化结焦,采用减压分馏,而工业合成氨则综合速率理论和平衡理论,采用高压下高温。
  6.木炭(或焦炭)的制取是木材(或煤)隔绝空气加强热。
  7.制取氯化镁固体为防止水解,将氯化镁水溶液在氯化氢气流中加热。
  8.为防止氢氧化铁胶体聚沉,氢氧化铁胶体的制备将氯化铁饱和溶液滴人沸水中。
  9.碳与浓硝酸的反应为减少硝酸的挥发和分解,将红热的碳投入到浓硝酸中,而碳与浓硫酸的反应可以混合后加热。
  10.制取硝基苯为减少反应物的挥发,加热同时采用冷凝装置使反应物冷凝回流。工业制硫酸时将粉碎的硫铁矿在强大的空气流中燃烧。
  11.为防止被加热仪器受热不均,可采用水浴加热。有的反应还可以考虑酸浴、油浴和沙浴加热。
  
  三、加热的程度
  
  1.实验室制硝酸,为减少硝酸的分解,用小火加热。
  2.实验室制氯气为减少氯化氢的挥发,缓缓加热。
  3.酚醛树脂的制取用沸水浴加热。
  4.为防止发生副反应,制乙烯要迅速升温到170℃。
  5.实验室制氯化氢气体,为提高硫酸的利用率,高温加热。
  6.将硫加热成蒸气与细铜丝反应。
  7.用氢气和碘蒸气制碘化氢要不断加热。
  
  四、加热的仪器
  
  1.液体加热可以用试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿。
  2.固体加热可以用试管、蒸发皿、燃烧匙、硬质玻璃管、坩埚、石棉网。
  
  五、加热的注意事项
  
  1.酒精灯应用外焰加热。
  2.可直接加热的仪器:试管、蒸发皿、燃烧匙、硬质玻璃管、坩埚可直接加热。烧杯、锥形瓶、烧瓶等较大仪器加热为使受热均匀,要垫石棉网。
  3.加热试管时,应先均匀受热,再固定加热。其目的在于使试管受热均匀,避免试管破裂。加热盛液体的试管,管口不能对着他人或自己。
  加热盛固体的试管,试管口应稍向下倾斜,防止冷凝水倒流,使试管炸裂。试管受热底部不能与灯芯接触,也不能立即用冷水冲洗或放在桌上,以防骤冷炸裂。
  4.用加热制取气体并排水收集气体时,气体收集满后,应先移出导管,后撤去酒精灯,防止水倒吸入试管而使试管破裂。
  5.钠与氯气反应时在铜质燃烧匙与钠之间垫石棉或沙子将钠与铜隔开。
  6.氢气还原氧化铜应先通纯净的氢气一段时间后再对固体加热,防止发生意外事故。
  7.加热玻璃容器时,先要擦拭干净外壁,然后再加热,防止容器炸裂。
  【责任编辑张硅英】
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