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无水盐的制备实验解读

一、无水盐的用途

无水盐在化学合成中有很多应用,比如做反应的催化剂,傅克反应中的氯化铝,是一种催化剂;无水盐都有一些吸水性,可做干燥剂,查阅资料可以看到不同无水盐有不同的吸水容量和吸水速率,所以可以作为液体有机产物的干燥剂,比如无水硫酸镁、无水硫酸钠。某些特殊的无水盐还可以指示体系内是否存在水,存在多少水,如无水硫酸铜遇水白色变成蓝色,蓝色无水氯化钴遇水变成红色的六水氯化钴。

二、考题中无水盐的制备

无水盐的制备,说到底属于化合物的制备,化合物的制备方法不就是依据已学过的几大反应类型来制备吗?

(1)无水条件下的高温化合反应制备无水盐:

无水ZnCl2常用作有机合成的脱水剂、缩合剂和催化剂。无水ZnCl2易吸水潮解。某化学兴趣小组的同学设计如下实验方案制备无水ZnCl2,并测定其纯度,实验装置如图所示:

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还有铁粉与氯气化合制备三氯化铁。

(2)直接加热失水反应制备无水盐:

过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O,再经脱水制得CaO2CaO2·8H2O不溶于水,在无水盐的制备实验解读时稳定,加热至无水盐的制备实验解读时逐渐变为无水CaO2,其制备过程如下:    

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这类制备一般用于产物对温度不敏感的制备,如无水氯化钠的制备。用到烘干装置,如烘箱、坩埚。

(3)结晶水合物失水制备无水盐:

a、利用SOCl2和AlCl3•6H2O混合共热可制备无水AlCl3,试解释原因______?

b、将BeCl2·nH2O和足量的SOCl2共热可以制备无水BeCl2,写出该反应的化学方程式:___

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关于结晶水合物失水制备无水盐的问题,我们最早应该在盐类水解中讲过。盐溶液在蒸干的过程中能不能形成无水盐?取决于阴离子形成的酸是不是挥发性酸及弱阳离子的水解,我们常说的由六水氯化镁制备无水氯化镁,通常要在氯化氢氛围下加热,主要是考虑到干燥的氯化氢极易溶于水,管路中流过的氯化氢携带着水蒸汽移出体系,同时还能抑制镁离子水解。

那么可以建立模型,所有与水有亲和力的易挥发物质或气体都能带走水,比如上面的氯化铍与亚硫酰氯共热,利用亚硫酰氯水解带走水,水解产物HCl和SO2阻止铍离子水解。那么还有什么试剂可以有这样的效果呢?光气(COCl2)、硫酰氯(SO2Cl2)等,只要水解产物不跟所制备的无水盐反应就行。

(4)变温结晶制备无水盐:

NaClO2溶解度曲线如图所示。从NaClO2溶液中获得无水NaClO2晶体的过程对温度的控制要求较高。具体操作:先减压,将NaClO2溶液加热到_略低于60度__浓缩至有晶膜出现,再在常压下冷却至___略高于38度__,过滤,洗涤,干燥。

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(责任编辑:化学自习室)
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