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物质制备过程中反应条件的控制

方法

目的

控制体系的温度

(1)控制低温的目的:①防止某反应物及目标产物分解,如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质;②防止某反应物或目标产物挥发,如盐酸、醋酸和氨水等;③抑制物质的水解;④反应放热,低温使反应正向进行;⑤避免副反应的发生

(2)控制某一温度范围:①低温反应速率慢,高温消耗能源;②确保催化剂的催化效果,兼顾速率和转化率,追求更好的经济效益;③防止副反应的发生,如乙醇的消去反应需迅速升温至170 ℃,防止140 ℃时生成乙醚

(3)采取加热的目的:①加速某固体的溶解;②减少气体生成物的溶解并加速其逸出;③一般是加快反应速率;④使平衡向需要的方向移动;⑤趁热过滤,防止某物质降温时析出而损失或带入新的杂质






调节溶液pH

(1)目的:①使某种或某些离子转化为沉淀,而目标离子不转化为沉淀以达到分离的目的;②抑制某微粒的水解

(2)调节pH的方式多为加入某种能消耗H且不引入新杂质的物质,每种离子都有开始沉淀和沉淀完全的两个pH,一定要正确控制pH的范围(杂质离子沉淀完全~目标离子不沉淀)。如要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH至3.7

(3)“酸作用”还可除去氧化物(膜)

(4)“碱作用”还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等

(5)特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)

控制体系压强

(1)改变速率,影响平衡;(2)减压蒸馏,避免目标产物发生热分解

使用合适的催化剂

改变反应速率,控制达到平衡所需要的时间

趁热过滤

防止某物质降温时析出

冰水洗涤

洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗

加过量试剂

使反应完全进行(或增大其它反应物转化率、产率)等

加氧化剂

氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子

反应物配比选择

低于配比,反应物转化率低;高于配比,浪费原料

提高原子利用率

绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)

在空气中或在其他气体中进行的反应或操作

要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、潮解等目的



(责任编辑:化学自习室)
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