化學(xué)反應(yīng)中的“加熱”

化學(xué)反應(yīng)的條件有許多：如加熱、壓強(qiáng)、催化劑、通電、光照、攪拌、粉碎等。其中“加熱”的情況又分好多種。現(xiàn)就中學(xué)化學(xué)中“加熱”的條件從熱源、加熱的方式、加熱的程度、儀器、注意事項(xiàng)等方面做簡要的分析。

一、熱源

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的熱源是酒精燈。除此之外還有：

1.將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行海水淡化。

2.用凸透鏡將陽光聚在金剛石上產(chǎn)生熱使金剛石燃燒。

3.刑用緩慢氧化放熱使白磷自燃。

4.在蔗糖上加幾滴水，再加濃硫酸，利用濃硫酸吸水過程放出的熱來加速蔗糖的碳化。

5.利用在研缽研磨產(chǎn)生熱進(jìn)行鈉與硫的反應(yīng)。

6用手握住燒瓶，利用體溫加熱檢驗(yàn)裝置的氣密性。

7利用鐵生銹放熱制暖手爐。

8.利用鎂條燃燒產(chǎn)生高溫，來引發(fā)鋁熱反應(yīng)。

9.利用鋁熱反應(yīng)放出的大量的熱，使鐵熔化來焊接鐵軌。

10.利用氧炔焰放熱進(jìn)行金屬的切割、焊接。

11.在電爐中加熱制碳化鈣。

12.工業(yè)制硫酸利用催化氧化反應(yīng)放的熱通過熱交換器為后續(xù)反應(yīng)的反應(yīng)物加熱。

二、加熱的方式

1.直接在酒精燈火焰上加熱。

2.在電爐上，墊石棉網(wǎng)加熱。

3.鐵粉與硫粉在石棉網(wǎng)上混合后可用燒熱的玻璃棒加熱引發(fā)反應(yīng)。

4.為防止液體暴沸，制乙烯加沸石或碎瓷片加熱。

5.石油的分餾為防止高溫導(dǎo)致碳化結(jié)焦，采用減壓分餾，而工業(yè)合成氨則綜合速率理論和平衡理論，采用高壓下高溫。

6.木炭(或焦炭)的制取是木材(或煤)隔絕空氣加強(qiáng)熱。

7.制取氯化鎂固體為防止水解，將氯化鎂水溶液在氯化氫氣流中加熱。

8.為防止氫氧化鐵膠體聚沉，氫氧化鐵膠體的制備將氯化鐵飽和溶液滴人沸水中。

9.碳與濃硝酸的反應(yīng)為減少硝酸的揮發(fā)和分解，將紅熱的碳投入到濃硝酸中，而碳與濃硫酸的反應(yīng)可以混合后加熱。

10.制取硝基苯為減少反應(yīng)物的揮發(fā)，加熱同時(shí)采用冷凝裝置使反應(yīng)物冷凝回流。工業(yè)制硫酸時(shí)將粉碎的硫鐵礦在強(qiáng)大的空氣流中燃燒。

11.為防止被加熱儀器受熱不均，可采用水浴加熱。有的反應(yīng)還可以考慮酸浴、油浴和沙浴加熱。

三、加熱的程度

1.實(shí)驗(yàn)室制硝酸，為減少硝酸的分解，用小火加熱。

2.實(shí)驗(yàn)室制氯氣為減少氯化氫的揮發(fā)，緩緩加熱。

3.酚醛樹脂的制取用沸水浴加熱。

4．為防止發(fā)生副反應(yīng)，制乙烯要迅速升溫到170℃。

5.實(shí)驗(yàn)室制氯化氫氣體，為提高硫酸的利用率，高溫加熱。

6.將硫加熱成蒸氣與細(xì)銅絲反應(yīng)。

7.用氫氣和碘蒸氣制碘化氫要不斷加熱。

四、加熱的儀器

1.液體加熱可以用試管、燒杯、燒瓶、蒸發(fā)皿。

2.固體加熱可以用試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙、硬質(zhì)玻璃管、坩堝、石棉網(wǎng)。

五、加熱的注意事項(xiàng)

1.酒精燈應(yīng)用外焰加熱。

2.可直接加熱的儀器：試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙、硬質(zhì)玻璃管、坩堝可直接加熱。燒杯、錐形瓶、燒瓶等較大儀器加熱為使受熱均勻，要墊石棉網(wǎng)。

3.加熱試管時(shí)，應(yīng)先均勻受熱，再固定加熱。其目的在于使試管受熱均勻，避免試管破裂。加熱盛液體的試管，管口不能對著他人或自己。

加熱盛固體的試管，試管口應(yīng)稍向下傾斜，防止冷凝水倒流，使試管炸裂。試管受熱底部不能與燈芯接觸，也不能立即用冷水沖洗或放在桌上，以防驟冷炸裂。

4.用加熱制取氣體并排水收集氣體時(shí)，氣體收集滿后，應(yīng)先移出導(dǎo)管，后撤去酒精燈，防止水倒吸入試管而使試管破裂。

5.鈉與氯氣反應(yīng)時(shí)在銅質(zhì)燃燒匙與鈉之間墊石棉或沙子將鈉與銅隔開。

6.氫氣還原氧化銅應(yīng)先通純凈的氫氣一段時(shí)間后再對固體加熱，防止發(fā)生意外事故。

7.加熱玻璃容器時(shí)，先要擦拭干凈外壁，然后再加熱，防止容器炸裂。

【責(zé)任編輯張硅英】