实验十二十二钼硅酸和十二钨磷酸的制备
十二钨磷酸的制备
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12WO42- + HPO42- + 23H+ =[PW12O40]3- + 12H2O 十二钨磷酸具有较强氧化性,与橡胶、纸张、塑料等有机物质接触,甚至与空气中灰尘接触时,均易被还原为“杂多蓝”。
六、科技前沿
1. 杂多酸 2. 由杂原子(如P、Si、Fe、Co等)和多原子(如
Mo、W、V、Nb、Ta等)按一定的结构通过氧原子 配位桥联组成的一类含氧多酸。 2. 性质 酸性、氧化还原性、催化活性 3. 催化应用 烷基化、酯化、缩合、硝化、氧化 4. 工业化过程 丙烯水合、正丁烯水合、异丁烯水合、糖苷合成、 THF的聚合、甲基丙烯醛氧化成甲基丙烯酸、双酚A 的合成、双酚S的合成
加水降低酸度时,可使盐破坏而析出乙醚及相应的钨杂多酸。 2、十二钨磷酸的萃取分离
五、思考题 通过实验总结“乙醚萃取法”制多酸的方法。
学习十二钨磷酸的制备方法,练习萃取分离操作。 由杂原子(如P、Si、Fe、Co等)和多原子(如Mo、W、V、Nb、Ta等)按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸。 2、十二钨磷酸的萃取分离 加水降低酸度时,可使盐破坏而析出乙醚及相应的钨杂多酸。 烷基化、酯化、缩合、硝化、氧化 乙醚在高浓度的盐酸中生成(C2H5OHC2H5)+离子 ,它能与Keggin类型钨杂多酸阴离子缔合成盐,这种油状物比重较大,沉于底部 形成第三相。 通过实验总结“乙醚萃取法”制多酸的方法。
溶 于 热 水
加
加
热
浓
搅
盐
拌
酸
冷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氧
还
继
溶
至
化
原
续
液
室
脱
变
12—钨磷酸催化合成乙酸乙酯的研究
12—钨磷酸催化合成乙酸乙酯的研究作者:王彦娜胡洁高雅男粱慧锋来源:《硅谷》2014年第07期摘要采用醚萃取酸化法制备12-钨磷酸,并以其作为催化剂合成乙酸乙酯。
探讨了催化剂用量、回流时间、反应物摩尔比对产率的影响,最终确定了反应的最优条件:采用12-钨磷酸为催化剂,催化剂用量1.0 g,回流时间40 min,反应物摩尔比1:2,可达67.8%的产率。
关键词杂多酸;12-钨磷酸;乙酸乙酯;催化中图分类号:O614.61 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0064-01杂多酸(盐)由不同种含氧酸盐缩合形成,是多金属氧酸盐(POMs)的主要组成部分之一[1],由于其表面富集的氧原子,可以作为良好的配位模板,同时,可以用作氧化还原和强酸性质的双功能催化剂,在催化化学方面具有广阔的应用前景[2,3]。
羧酸脂是一类在工业和商业上用途广泛的化合物,最具代表性的乙酸乙酯是良好的有机溶剂、食品添加剂和有机合成原料,在精细化工方面有广泛应用。
传统酯化法是以浓硫酸作催化剂由乙酸和乙醇直接合成,尽管生产工艺成熟,但有设备腐蚀严重、副反应多、反应物的后处理工艺复杂及污染环境等缺点。
笔者以12-钨磷酸为催化剂代替浓硫酸完成酯化过程,在催化中体现出了活性高、稳定性好、使用安全简便、对环境污染小和不腐蚀设备等优点。
1 实验部分1.1 仪器和试剂WQF-310型傅立叶变换红外光谱仪(KBr压片,北京第二光学仪器厂);阿贝折光仪;试剂均为市售分析纯。
1.2 H3[PW12O40]的制备称取钨酸钠25 g,磷酸氢二钠5 g溶解于150 mL约60℃热水中,溶液浑浊,边加热搅拌边逐滴加入约25 mL浓盐酸,滴加时间为30 min,溶液变为澄清,加完后继续加热10 min。
将冷却至室温的溶液转移至分液漏斗,先向分液漏斗中加入35 mL乙醚和10mL 6mol/L盐酸,经过两次萃取操作后,取下层油状物于蒸发皿中进行水浴蒸醚,最终得到12-钨磷酸白色固体12.5 g,产率52.6%[4]。
实验十八十二钨磷酸的制备、萃取和分离.
实验十八:十二钨磷酸的制备、萃取和分离
教学目标及基本要求
1、习十二钨磷酸的制备方法。
2、一步练习萃取分离操作。
教学内容及学时分配
1、前次实验报告,提问检查预习落实情况,0.4学时。
2、讲解实验内容,0.6学时。
3、开始实验操作,在操作中发现和纠正错误,3学时。
实验内容
1、十二钨磷酸钠溶液的制备。
2、酸化,乙醚萃取制取十二钨磷酸。
重点和难点
十二钨磷酸的制备。
深化和拓展
掌握十二钨磷酸的制备。
教学方式及注意问题
以提问的方式了解预习内容落实情况,以讲授法讲解实验内容;以现场指导法纠正和规范实验操作。
参考书目及网络资源
大学实验化学,刘道杰主编,青岛海洋大学出版社,2000年11月第一版。
思考题和习题
参考书目第308页思考题第1-2题。
无机化学实验
无机化学实验部分一、描述题1. 在粗食盐中,少量氯化钾可否用重结晶的方法将其分离? (可以)2. 利用转化法制取硝酸钾,当溶液体积减小到约为原来的1/2时,需要进行何种过滤? (热过滤)3. 转化法制取硝酸钾时,利用了下列哪种原理?A 酸碱性质不同B 溶解度随温度的变化不同 (B)4. 用乙醚萃取十二钨磷酸时,静置后在分液漏斗中从上到下的物质依次是什么? (乙醚,氯化钠、盐酸和其它物质的水溶液,油状的十二钨磷酸醚合物)5. 制备十二钨磷酸实验中出现的蓝色物质是什么? (杂多蓝----钨还原的物质)6. 摩尔盐晶体是什么颜色? (浅蓝绿色)7. 在硫酸亚铁溶液浓缩过程中,温度应控制在多少摄氏度以下?为什么? (70℃下,因为在70℃左右易变成溶解度较小的白色FeSO4•H2O)8. 在制备三草酸合铁(III)酸钾的实验中,依次加入过H2C2O4、K2C2O4、H2C2O4,请问三次加入的作用是什么? (第一次草酸是用于制备草酸亚铁晶体;加入的草酸钾是用于控制碱性条件,以便将亚铁氧化成三价铁;最后一次加入的草酸是为了酸化与配位)9. 在高锰酸钾制备中,用何种漏斗过滤所生成的产物? (砂芯漏斗)10. 分析纯试剂瓶的标签是什么颜色? (红色)11. 氢氟酸可以保存在涂有石蜡的玻璃瓶中吗? (可以)12. 汞易挥发,蒸气有剧毒,应将汞保存在水中还是煤油中? (水中)13. 一般可燃性钢瓶封闭螺纹是向左(反向)还是向右(正向)?(向左(反向))14. 氧气钢瓶瓶体是什么颜色? (天蓝或蓝色)15. 残留溴的仪器能用丙酮清洗吗? (不能、否则生成催泪剂溴化丙酮)16. 一同学在用电炉加热时,插座起火,能用酸碱性灭火器吗? (不能)17. 实验室常用的洗液是用什么试剂配制的? (K2Cr2O7和浓H2SO4)18. 用酒精灯加热时,应该用氧化焰还是还原焰? (氧化焰)19. 能用无水CaCl2干燥NH3吗? (不能)20. 热过滤应选用短颈漏斗还是长颈漏斗? (短颈漏斗)21. NaCl能用重结晶的方法进行提纯吗? (不能)应该用蒸发结晶的方法22. 欲除去溶液中的Fe(OH)3沉淀(絮状沉淀),应采用减压过滤还是常压过滤? (常压)23. 用软锰矿制备K2MnO4时,此反应能否在瓷坩埚中进行?(不能)24. 坩埚能否直接加热? (可以)25. 移液管是一种量入式的容量器皿,还是量出式的容量器皿?(量出式)26. 强碱性及强氧化性溶液能不能用滤纸进行过滤? (不可以)27. 析出晶体颗粒的大小与条件有关,将溶液迅速冷却得到的晶体颗粒比自然冷却得到的晶体颗粒要大吗? (不对)28. 在实验中,我们认真仔细地进行多次测量,取平均值作为实验结果,这样做的目的是减少偶然误差还是系统误差? (偶然误差)29. 加热试管中的液体时,试管口应向上还是向下倾斜? (向上)30. 热的物质能够直接在天平上称量吗? (不能)31. 某同学需配置0.0100M硫酸铜溶液100 mL,用电子天平称取CuSO4晶体,在100 mL的量筒中配置溶液,此操作对吗? (不对)32. 如何除去瓷研钵中的污迹? (先用少量食盐研洗,再用水洗净)33. 饱和甘汞电极内注入的是什么溶液? (饱和KCl溶液)34. 将pH试纸直接浸入到溶液中测其pH值的操作对吗? (不对)35. 带有刻度的计量仪器能用加热的方式进行干燥吗? (不能)36. 蒸发浓缩时,加入蒸发皿中的溶液的量不得超过其容量的多少?(2/3)37. 用DDS-11A型电导率仪测量溶液的电导率时,若溶液的电导率值小于10μs.cm-1,应选择光亮铂电极还是铂黑电极? (光亮铂电极)38. 能用浓硝酸洗涤沾有硫化银的试管吗? (能)39. 实验室配制SnCl2溶液时,需加入少量HCl酸化,目的是什么?(是为了防止SnCl2水解)40. 四种物质状态中,有固态、液态、气态,还有一态是什么?(等离子体)41. 将K2MnO4溶液调节到酸性时,可以观察到的现象是什么? (溶液变成紫红色且有棕色沉淀生成)42. 次氯酸根离子在热碱性溶液中的分解产物是Cl和Cl2气吗?(不是)43. K2CrO4和HAc能否将钡离子和锶离子分离? (可以)44. 将过量SiF4通入NaOH溶液中的主要产物是H4SiO4和NaF吗?(不是)45. 向紫色V2+ 溶液中滴加KMnO4溶液,当溶液的颜色为紫色时,溶液中钒离子的存在形式是什么? (V2+ )46. 向紫色V2+ 溶液中滴加KMnO4溶液,当溶液的颜色变为绿色时,溶液中钒离子的存在形式是什么? (V3+)47. 向紫色V2+ 溶液中滴加KMnO4溶液,当溶液的颜色变为蓝色时,溶液中钒离子的存在形式是吗? (不是)48. 向紫色V2+ 溶液中滴加KMnO4溶液,当溶液的颜色变为黄色时,溶液中钒离子的存在形式是什么? ()49. 如果用浓盐酸与漂白粉作用制备氯气,在所制得的氯气中可能会出现的杂质有二氧化碳、水蒸气和氯化氢,对不对? (对) 50. 加热分解NH4NO3时,该物质中各元素氧化数都发生了变化,对不对? (不对)51. 欲从Ag+、Hg2+、、Pb2+ 的混合液中分离出Ag+,可加入NH3·H2O,对不对? (对) 52. 将1g过氧化钠投入100g水中,溶液的总质量为101g,是否正确?(错误)53. 为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标,卫生部规定食盐必须加碘,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在。
实验四 十二钨钴酸钾的制备及动力学测定
实验四 十二钨钴酸钾的制备及动力学测定姓名:吴丽萍 学号:54 同组人:席亚茹 日期:一 、实验目的1. 掌握杂多酸盐K 5CoW 12O 40的制备过程。
2. 了解杂多酸盐中金属离子氧化还原反应的外界反应机理。
3. 用光度法测定K 5CoW 12O 40氧化还原反应的级数及反应速率常数。
二、原理及其盐食无机化学的重要内容之一。
杂多酸由两种不同的含氧酸分子缩水而成的酸谓杂多酸,其中的H +被金属离子取代后形成的盐称杂多酸盐。
杂多酸具有大多数多元弱酸阴离子的共同特征,可以进行中和反应,H +可被取代金属离子取代而成盐,杂多酸阴离子的配位基团可以发生取代反应。
十二钨(或钼)的杂多酸盐也是一种配合物,具有四面体结构,其中金属离子是配合物的中心原子,作为配体的多酸阴离子(W 3O 10)在四面体顶角,它们具有Keggin 结构。
本实验中合成的是十二钨钴酸钾杂多酸盐,其制备用Baker 方法:杂多酸盐及其盐也和其他配合物一样,其氧化还原反应有外界反应机理和内界反应机理两类,外界反应机理是不同分子间的电子转移;内界反应机理中电子是通过分子内的原子或基团而转移的。
51240CoW O -的氧化还原反应是外界反应机理,其中含Co (Ⅲ)是强氧化剂,自身还原为61240CoW O -,过程中整个杂多酸离子保持不变,唯一改变的是钴的氧化数及杂多酸离子的电荷。
51240K CoW O 通过还原剂SCN -还原为61240K CoW O 。
2K 5CoW 12O 40+2KSCN →2K 6CoW 12O 40+(SCN)2当还原剂过量时,氧化还原反应速率为[]n obs dCk C dt-=, 式中 C 为51240K CoW O 的浓度。
若为一级反应时,即n=1,则obs dCk C dt-= 则ln obs C k t B -=+ 因此,若以ln C -对t 作图能呈线型关系,则可确定氧化剂反应级数为一,其斜率为表观速率常数obs k 。
12-钨磷酸的制备方法[发明专利]
专利名称:12-钨磷酸的制备方法专利类型:发明专利
发明人:张麟华,王志宏,庞震,蒋安仁申请号:CN99124994.1
申请日:19991224
公开号:CN1301592A
公开日:
20010704
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于杂多酸技术领域,特别是涉及12-钨磷酸的制备方法。
该方法以钨酸钠为原料,加入重量百分比浓度为20%~35%的络合剂过氧化氢,加入无机酸,控制反应体系的酸的体积摩尔浓度在0.08mol/L—3mol/L,在-5℃—30℃下,加还原剂,得到活性钨酸。
将新鲜制备的活性钨酸直接溶解于稀磷酸溶液中,浓缩结晶后即可得到12-钨磷酸晶体HPWO·29HO,一次得率可达80%左右。
本发明工艺流程简单,生产成本低,安全性能高,可大规模工业生产。
申请人:中国科学院感光化学研究所,复旦大学
地址:100101 北京市朝阳区大屯路甲三号
国籍:CN
代理机构:上海华东专利事务所
代理人:李柏
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中级无极化学 十二钨磷酸的制备
十二钨磷酸制备一、实验目的学习十二钨磷酸的制备方法,进一步练习萃取分离操作。
二、实验原理钼和钨在化学性质上的显著特点之一是在一定条件下易自聚或与其它元素聚合,形成多酸或多酸盐。
由同种含氧酸根离子缩合而成的叫同多阴离子,其酸称同多酸。
由不同种类的含氧酸根阴离子缩合而成的叫杂多酸阴离子,其酸称杂多酸。
到目前为止,人们已经发现元素周期表中近70种元素可以参与到多酸化合物组成中来。
多酸在催化化学、功能材料等诸多方面的研究均取得了一些突破性的研究成果,我国是国际上五个多酸研究中心(美国、中国、俄罗斯、法国和日本)之一。
1862年BereriusJ 合成了第一个杂多酸盐12-木磷酸铵(NH4)3PMo12O14·nH2O。
1934年英国化学家Keggin J F 采用X射线粉末技术衍射方法,成功测定了十二钨磷酸的分子结构(见下图)。
[PW12O40]3-是一种具有Keggin结构的杂多化合物的典型代表之一。
钨、磷、硅等元素的简单化合物在溶液中经过酸化缩合便可以生成相应的十二五磷酸根栗子、十二钨硅酸根离子:12WO42-+ HPO42-+ 23H+[PW 12O40]3- + 12H2O12WO42-+SiO32-+ 22H+[SiW12O40]4- + 11H2O十二钨磷酸分子结构在反应过程中,H+与WO42-中的氧结合形成H2O分子,从而使钨原子之间通过共享原子的配位形成多核簇状结构的杂多阴离子,该阴离子与反荷离子H+离子结合,则得到相应的杂多酸。
采取乙醚萃取制备十二钨磷酸和十二钨硅酸,是一种经典的方法,向反应体系中加入乙醚并酸化,经乙醚萃取后液体分三层,上层是溶有少量杂多酸的醚,中间是氯化钠、盐酸和其它物质的水溶液,下层是油状的杂多酸醚合物,收集下层,将醚进行蒸发,即析出杂多酸晶体。
三、试剂与仪器1.仪器:烧杯(100ml,250ml)、磁力加热搅拌器、滴液漏斗(100ml)、分液漏斗(250ml)、蒸发皿、表皿、水浴锅2.固体药品:二水合钨酸钠、磷酸氢二钠3.液体药品:HCl(浓)、乙醚、H2O2(3%)四、基本操作萃取操作:1.漏斗。
实验十二 十二钼硅酸和十二钨磷酸的制备
实验十二十二钼硅酸和十二钨磷酸的制备一、实验目的:1.掌握钼酸铵和钨酸铵的还原制备方法;2.学习离子交换树脂的分离纯化方法;3.掌握硅酸和磷酸的加入沉淀方法;4.观察并比较十二钼硅酸和十二钨磷酸的水解反应以及沉淀形态。
二、实验原理:1.还原法制备钼酸铵和钨酸铵。
钼酸铵的还原方程式为:MoO3 + (NH4)2SO3 + 5H2O → (NH4)6[Mo7O24]·4H2O↓钨酸铵的还原方程式为:WO3 + (NH4)2SO3 + 5H2O → (NH4)10W12O41·nH2O↓2.硅酸或磷酸沉淀制备十二钼硅酸或十二钨磷酸。
由于十二钼硅酸和十二钨磷酸过剩的硅酸或磷酸与钼酸铵或钨酸铵在溶液中反应生成了沉淀。
三、实验步骤:1.称取0.4g钼酸铵和0.4g钨酸铵,加入长颈漏斗中,滴加10%硫代硫酸钠溶液至完全还原。
2.还原过程中,制备离子交换树脂,取适量离子交换树脂均匀放置在漏斗上,滴下约0.1mol/L硫酸进行激活,并与改性过的树脂混合,将黄色还原液通过离子交换树脂进行分离纯化,收集淡黄色液体,放置至干燥。
3.在无尘条件下,取适量收集到的钼酸铵离子交换树脂混合物,加入少量氢氧化钠使其pH=7左右,加入5%硅酸钠溶液至完全沉淀。
经蒸馏水反复洗涤规约至用盐酸稀溶液为止。
依次收集若干次洗涤液和收集液,过滤、洗涤并用无尘纸巾吸净,放入烘箱干燥,获得十二钼硅酸粉末。
4.用同样的方法制备十二钨磷酸,只不过是取适量收集到的钨酸铵离子交换树脂混合物,加入少量氢氧化钠使其pH=7左右,加入5%磷酸钠溶液至完全沉淀。
经蒸馏水反复洗涤规约至用盐酸稀溶液为止。
依次收集若干次洗涤液和收集液,过滤、洗涤并用无尘纸巾吸净,放入烘箱干燥,获得十二钨磷酸粉末。
四、实验注意事项:1.不要将硫酸钠溶液一次滴加到还原液中,应该慢慢滴加,滴加过程中还需要摇晃瓶子,以保证还原反应充分;2.离子交换树脂的激活应该保证大量水的冲洗,以免残留;3.硅酸或磷酸滴加在沉淀中时,需要搅拌均匀,以免出现团块;4.加入氢氧化钠时,应该用移液管缓慢滴加,同时用磁力搅拌器搅拌;5.加入5%硅酸钠或磷酸钠时,应该滴加到完全沉淀,避免硅酸或磷酸过多和反应物反应而导致沉淀浙大。
硅钼钒和硅钨钒杂多酸的制备及其在苯直接羟基化制苯酚中的活性研究
第18卷第6期2006年6月化学研究与应用Che m ical Research and App licati on Vol .18,No .6Jun,2006收稿日期:2005-08-15 修回日期:2006-03-20基金项目:国家自然科学基金(20072024)项目资助;高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助联系人简介:胡常伟(1963-),男,教授(博导),主要研究方向:绿色化学。
Email:chwehu@mail .sc .cninfo .net .文章编号:1004-1656(2006)06-0629-05硅钼钒和硅钨钒杂多酸的制备及其在苯直接羟基化制苯酚中的活性研究罗 茜1,2,简 敏1,张 进1,胡常伟13(1.绿色化学与技术教育部重点实验室(四川大学),四川大学化学学院,四川 成都 610064;2.西昌学院生化系,四川 西昌 615022)摘要:本文采用分步反应、分步酸化法制备了硅钼钒和硅钨钒杂多酸,用等离子原子发射光谱、热重分析、红外、紫外、粉末X 射线对制备的化合物进行了表征。
结果表明,制备所得化合物为Keggin 结构的杂多酸。
同时,本文还用该杂多酸作催化剂,研究了其对由苯直接氧化羟基化合成苯酚的催化活性,结果显示,在本文条件下,用所合成的杂多酸作催化剂,可获得1712%苯酚收率和高于90%的苯酚选择性。
关键词:硅钼钒;硅钨钒;杂多酸;合成;催化性能中图分类号:O625 文献标识码:A 杂多酸(HP A )是一类含有氧桥的多核配合物,具有类似于分子筛的笼型结构特征[1],对多种有机反应表现出很高的催化活性和选择性。
特别是含钒杂多化合物作为一系列新型高效的氧化型催化剂受到高度重视。
通过调变杂多酸中所含钒原子比例的方法,可控制其氧化性和酸性,使其具有更广泛的适应性,含钒混合杂多化合物现已在乙烯氧化合成乙醛,甲基丙烯醛氧化制甲基丙烯酸以及芳香族化合物氧化二聚反应等反应中作为有效的催化剂[2~3]。
多金属氧酸盐的制备及表征
多金属氧酸盐的制备及表征实验一十二钼磷酸的制备及红表征...................2实验二十二钨磷酸的制备...............................5 实验三十二钨硅酸的制备...............................8 实验四Dawson型K6[P2W18O62]·14H2O(α、β)的合成和结构表征...................................................10实验五Dawson型单缺位K10[α2-P2W17O61]·20H2O的合成和结构表征..................................................12实验六Dawson型三缺位Na12[P2W15O61]·24H2O的合成和结构表征...................................................13实验一十二钼磷酸的制备及红外表征[实验目的及意义]目的:利用乙醚萃取制备Keggin型十二钼磷酸并对其进行了红外表征意义:掌握Keggin型十二钼磷酸的制备方法,及Nicolet 170SX傅立叶红外光谱仪的使用。
[实验原理]具有Keggin结构的杂多阴离子结构通式为[ XM12 O40 ]n - (X = P、Si、Ge、As等,M =Mo、W) 。
四面体的XO4位于分子结构的中心,相互共用角氧和边氧的12 个八面体MO6包围着XO4。
Keggin结构杂多阴离子共有α、β、γ、δ和ε型5种异构体(图1-1) 。
图1-1 α-Keggin结构反应方程式为:12Na2MoO4.2H2O+Na2HPO4.12H2O+26HCl=H3PMo12O40.nH2O+26NaCl+(48-n) H2O为计算产率,使n=2912Na2MoO4.2H2O+Na2HPO4.12H2O+26HCl=H3PMo12O40.29H2O+26NaCl+19 H2O[实验用品]仪器:铁架台、电子天平、烧杯、量筒、滴管、玻璃棒、电磁搅拌器、圆底烧瓶、冷凝管、温度计、分液漏斗、蒸发皿、布氏漏斗、抽滤瓶、泵、滤纸药品:Na2MoO4.2H2O、Na2HPO4.12H2O、浓盐酸、去离子水、无水乙醚[实验内容]一、十二钼磷酸的制备用天平称取约40g Na2MoO4.2H2O,20g Na2HPO4.12H2O溶解于60ml 的去离子水中,在室温下前者的溶解性大,基本上全部溶解,后者溶解性小,会有部分未全部溶解的溶质。
十二钨硅酸的制备实验报告
十二钨硅酸的制备实验报告十二钨硅酸的制备实验报告引言:十二钨硅酸是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用前景。
本实验旨在通过一系列反应步骤,制备出纯度较高的十二钨硅酸,并对其性质进行分析和评估。
实验材料与仪器:1. 钨酸(H2WO4)2. 氢氧化钠(NaOH)3. 硅酸钠(Na2SiO3)4. 玻璃容器5. 热板6. 离心机7. 纸滤器8. 干燥器9. 精密天平10. 紫外可见分光光度计实验步骤:1. 将一定质量的钨酸溶解于适量的水中,得到钨酸溶液。
2. 在钨酸溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,使溶液中的pH值升高,观察到产生黄色沉淀,即钨酸钠。
3. 将钨酸钠沉淀与硅酸钠溶液混合,并加热搅拌,使其反应。
反应过程中,观察到溶液逐渐变为浑浊的黄色,表明十二钨硅酸开始生成。
4. 将反应溶液进行离心分离,得到固体沉淀。
5. 将固体沉淀用水洗涤数次,去除杂质。
6. 将洗涤后的固体沉淀放入干燥器中进行干燥,直至固体完全干燥。
7. 使用精密天平称量固体沉淀的质量,并记录下来。
8. 将干燥后的固体沉淀溶解于适量的水中,得到十二钨硅酸溶液。
9. 使用紫外可见分光光度计测量十二钨硅酸溶液的吸光度,并绘制吸光度-波长曲线。
结果与讨论:通过上述实验步骤,我们成功制备出了纯度较高的十二钨硅酸。
在制备过程中,观察到了一系列反应现象,如钨酸钠的生成和十二钨硅酸的沉淀。
这些现象与已有的文献报道相符,验证了实验的可行性。
在制备过程中,我们注意到反应溶液的pH值对反应速率和产物纯度有着重要影响。
过高或过低的pH值都会导致产物的质量下降。
因此,在实验中需要严格控制反应溶液的pH值,以确保产物的纯度和质量。
在实验结束后,我们对制得的十二钨硅酸进行了性质分析。
首先,使用精密天平称量了固体沉淀的质量,得到了较为准确的数值。
其次,通过紫外可见分光光度计测量了十二钨硅酸溶液的吸光度,并绘制了吸光度-波长曲线。
通过对曲线的分析,我们可以了解到十二钨硅酸在不同波长下的吸光度变化情况,进一步评估其性质和应用潜力。
十二钨磷酸的制备
十二钨磷酸的制备介绍十二钨磷酸是一种重要的固体酸催化剂,广泛用于其他催化剂的制备、合成有机化合物的反应和燃料电池中的电解质膜等领域。
十二钨磷酸的制备方法有多种,本文将介绍其中一种常见的制备方法。
实验步骤1.制备钨酸铵溶液将30g的钨酸铵溶于250ml的去离子水中,搅拌至完全溶解。
将钨酸铵溶液倒入300ml 的三口烧瓶中,并加入20ml的浓盐酸,使钨酸铵水溶液酸化。
3.将钨酸铵水溶液与磷酸铵溶液混合将上述两个烧瓶的磷酸铵溶液和钨酸铵水溶液同时倒入一个500ml圆底烧瓶中。
搅拌混合后,将烧瓶安放在加热板上。
4.溶液的加热将烧瓶放在加热板上进行加热,持续不停地搅拌混合。
一边加热,一边使用氧气气体进行通气。
加热过程中,溶液的颜色会由初始的黄色逐渐变为深红色,最后变为蓝色。
5.沉淀的分离当溶液颜色从蓝色变为绿色时,表明出现了沉淀,此时停止通气,停止加热并将烧瓶取下。
等到它自然冷却到室温,用吸滤器将沉淀分离出来。
将沉淀洗净,用吸水纸将其吸干后,放在烤箱中干燥。
最终得到的产物即为十二钨磷酸。
实验注意事项1.实验中制备的溶液要用去离子水。
2.实验需在通风良好的地方进行。
3.制备过程中要注意加热温度和通气速度,以免造成危险。
4.注意洗净和干燥沉淀,以保证得到纯净的产物。
结论以上便是十二钨磷酸的制备过程。
实验中需要注意的有许多地方,包括加热温度、通风、用水的纯度等。
只有仔细地操作,才能保证得到好的产物。
十二钨磷酸的制备方法多样,每种方法都有各自的优缺点。
选择合适的制备方法,也是保证实验成功的重要因素。
12钼磷酸的制备
12钼磷酸的制备12钼磷酸(Mo12P2O40)是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用领域,如催化剂、电子材料等。
本文将介绍12钼磷酸的制备方法及其应用。
一、制备方法1. 水热合成法首先,将适量的磷酸(H3PO4)和钼酸铵(NH4MoO4)溶解在蒸馏水中,得到两个溶液。
然后,在密封的反应釜中加入钼酸铵溶液,调节pH值至4-5。
接下来,缓慢加入磷酸溶液,并在搅拌下反应8-24小时。
最后,用离心机离心、洗涤、干燥得到12钼磷酸产物。
2. 固相合成法将磷酸和钼酸铵按照摩尔比混合均匀,然后在高温下进行热处理。
通常情况下,这一步骤需要在惰性气氛中进行,如氩气或氮气。
将反应物放入热处理炉中,在800-900℃高温下保持5-10小时。
随后,用蒸馏水将产物洗涤并干燥得到12钼磷酸。
二、应用领域1. 催化剂12钼磷酸在石油化工领域具有广泛的应用。
它可以作为催化剂用于酸碱催化反应,如酸酯化和醇酯化等。
此外,它还可用于烯烃的选择氧化和脱氢反应。
2. 电子材料由于12钼磷酸具有优异的储能性能和导电性能,因此在电子材料领域具有潜在的应用前景。
它可以用作锂离子电池的正极材料,提高电池的储能密度和循环寿命。
3. 光催化材料12钼磷酸还可用于光催化领域。
它在紫外光照射下显示出良好的催化活性,可以用于有机废水的降解和光解水制氢等环境保护方面的应用。
4. 其他应用除了以上应用领域外,12钼磷酸还可以用于制备高温润滑剂、陶瓷材料及金属表面处理剂等。
它的广泛应用促进了相关技术领域的发展。
三、结论12钼磷酸是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用前景。
通过水热合成法或固相合成法,可以制备出纯度较高的12钼磷酸产物。
其催化剂、电子材料、光催化材料等应用领域具有重要意义。
随着科技的不断进步,我们对12钼磷酸制备方法的研究将会更加深入,其应用领域也会得到进一步扩展。
12-磷钼酸和12-硅钼酸合成方法翻译
12-磷钼酸的合成:
将144gMoO3和9.57g85%H3PO4加入到1400mL去离子水中,搅拌回流30min至溶液沸腾,沸腾下继续搅拌3h后溶液中有绿色物质生成,向溶液中滴加几滴溴水,溶液绿色消失,将得到的黄色溶液冷却,有白色固体析出,过滤,将得到的母液在100mL烧杯中煮沸浓缩3~4h,冷却后有黄色晶体析出,真空干燥后得到产品质量约130g。
将得到的粗产品用100mL去离子水溶解,过滤,得到黄色澄清液体,静置挥发使之结晶,将形成的大结晶过滤,常温下干燥,得到产品质量约106g,,在室温下风化即得到12-磷钼酸固体。
12-硅钨酸的合成:
分别称取42.63gNa2SiO3·9H2O、36.3gNa2MoO4·2H2O、237.6gMoO3置于三颈烧瓶中,加入600mL水搅拌回流30min至溶液沸腾,保持1.5h,确保固体溶解,得到含有凝胶状物质的黄色清液,过滤后将滤液的pH调至3.65,再将滤液通过离子交换树脂。
12钨硅酸的制备
12钨硅酸的制备12钨硅酸是一种重要的功能材料,它在催化剂、光电材料等领域具有广泛应用。
本文介绍了一种常用的制备12钨硅酸的方法,通过多个步骤以及特定的实验条件,最终得到高纯度的12钨硅酸。
1. 实验材料准备1.1 硅酸钠(Na2SiO3):用去离子水溶解得到0.2 mol/L的溶液。
1.2 钨酸(H2WO4):用去离子水溶解得到0.1 mol/L的溶液。
1.3 稀硫酸(H2SO4):用去离子水稀释得到0.1 mol/L的溶液。
1.4 氯化钠(NaCl):用去离子水溶解得到0.2 mol/L的溶液。
1.5 稀氨水(NH3·H2O):用去离子水稀释得到0.1 mol/L的溶液。
2. 12钨硅酸的制备步骤2.1 制备钨酸溶液:将适量的硅酸钠溶液注入反应瓶中,加入少量的钨酸溶液,并搅拌均匀,室温下反应12小时,得到钨酸溶液。
2.2 沉淀反应:将得到的钨酸溶液加入稀硫酸溶液中,并慢慢加入氯化钠溶液,同时保持反应温度在80℃,反应2小时,形成沉淀。
2.3 滤除杂质:将沉淀用去离子水进行反复洗涤,直到洗涤液的pH达到中性为止。
2.4 氨水处理:将洗涤后的沉淀转移到干燥皿中,加入适量稀氨水溶液,在85℃下干燥2小时,得到12钨硅酸。
3. 实验注意事项3.1 实验室操作要求:在实验室操作过程中要佩戴防护手套、护目镜,避免与化学试剂直接接触。
3.2 反应温度控制:实验过程中反应温度的控制十分重要,要保持适当的温度以保证反应的成功进行。
3.3 洗涤操作:洗涤过程中要反复使用去离子水进行洗涤,确保洗涤液的pH值中性,以避免杂质的残留。
3.4 干燥条件:干燥过程中要保持适当的温度和时间,以充分去除水分,得到纯净的12钨硅酸。
4. 实验结果分析通过上述步骤制备得到的12钨硅酸样品可通过能谱仪进行表征,观察其元素组成以及结构特征,确保制备得到的12钨硅酸样品符合要求。
在本实验的条件下,制备得到的12钨硅酸具有高纯度和较好的结晶性,可广泛应用于催化剂、光电材料等领域。
杂多酸(12—钨磷酸)的研制及其在聚四甲撑醚二醇(PTMEG)合成中的应用
杂多酸(12—钨磷酸)的研制及其在聚四甲撑醚二醇(PTMEG)合成中的应用杂多酸(12—钨磷酸)的研制及其在聚四甲撑醚二醇(PTMEG)合成中的应用精鲴与专用化学品2001年第6期栏目名称栏目主持内容审核技术.科学技术部"九五"专用化学品科技攻关项目系列报道之:十中华人民共和国科学技术部高新技术发展厦产业化司材料处中国化工信息中心《精细与专用化学品》编辑部张新民,宋宗文,马从越,张月丽,舒伊杂多酸(12一钨磷酸)的研制及其在聚四甲撑醚二醇(PTMEG)合成中的应用中国科学院理化技术研究所张辟华蒋安仁武尉蓁霎羹繁萋黧薹i蠹萋罄兰量委耋兰差麓攀兰瀑-啦__喜却囊争il.I1]I!!?茎兰霍嚣蒹浆_:_llll:;哆=肼::::ll-ll酸等催化剂比较,具有流程简化,无三废 0茹嚣舞鬣辇窑化军霎眷毒嚣备豢晏技术避晨精细与专用化学品2001年第6期的专家验收,认为12一钨磷酸的制备工艺"具有工艺简便,安全,产率高等特点","实现批量试生产,其质量符合规定要求,作为合成PTMEG的聚合催化剂,"应用研究取得良好的结果,聚合物分子量分布优于国外同类产品",该成果"具有工业实用价值".杂多酸作为催化剂具有催化活性大,选择性高,副反应少,腐蚀性小,反应容易控制等优点, 加上它自身结构稳定,长时间使用后经再生处理可以循环使用.因此,近几年在PTMEG合成和酯化反应中的应用也日益广泛起来.l制备原理和工艺流程传统的制备12一钨磷酸的方法,一般都经历两步:首先将钨酸钠与磷酸钠或磷酸混合,调节至合适的pH值,制备成12.钨磷酸钠盐,再用强酸交换除去金属阳离子使之成为游离的12一钨磷酸.反应式如下;NsaWO{+NaHPO'+HCIPW…00+NaC]+H20 HPW00+H一H,PW00上述制备12?钨磷酸的方法存在着工艺复杂,得率不高,成本较大,难以工业化生产等缺点. 该专题的创新点是提供了制备活性钨酸的方法.该活性钨酸具有极高的反应性,可以溶解于稀的磷酸溶液中.浓缩该活性钨酸和磷酸的混合液即可得到12.钨磷酸,即活性钨酸和磷酸一步法制备 12.钨磷酸的生产工艺.反应式如下:H2WO'.x}王2O+H3PO{一H3PWO0+nH10 该工艺一次得率可达到80%以上.活性钨酸与一般钨酸产品的区别在于WO,?xHO聚合度的不同.其聚合度指(WO,?xH0)中的n数,前者n约为40,400,后者n要高达数十万之多,这就是造成它们在磷酸稀溶液中的溶解性或反应性差别的重要原因.在生产过程中,采用络合剂和调节温度及酸度来控制活性钨酸的聚合度.因此,我们认为这是一种合成步骤简单,得率较高,生产成本低,可以工业化生产的新工艺.工艺流程见图1. 2l2.钨磷酸的性能和应用12?钨磷酸是一种杂多酸(Heteropolyacid),其在催化领域内兼有酸性和氧化还原性能,且具有很高的催化活性和选择性.目前,我国杂多酸生产 16量很少,品种也有限,主要作为实验室用试剂,作为催化剂的应用也是近几年才开始引起人们的关注.12?钨磷酸作为酸性有机合成催化剂,可替代腐蚀性极强的硫酸,氟磺酸,高氯酸等酸催化剂. 许多酯化反应,烯烃水合,环氧化物醚化的酸催化剂,已经证明其活性比传统的矿物酸高,而且不污染环境,不腐蚀设备.以PTMEG的合成为例,先期的聚合催化剂是硫酸,氟磺酸,高氯酸等,反应分两步进行,所得产品质量不能充分满足需要;而采用高浓度杂多酸(12.钨磷酸)水溶液为催化剂, 最终可提高产品的纯度和满足分子量分布的要求. 由四氢呋喃开环一步聚合合成PTMEG,其反应如下: /o,+0三兰+H0+七c).一oH我们使用自己制备的杂多酸(12.钨磷酸)作为四氢呋喃开环聚合催化剂合成PTMEG,产品的理化指标均达到国外同类产品外,分子量分布经国家标准物质研究中t2,和江苏连云港氨纶厂检测优于国外同类产品.分子量分布对比结果见表1. 匹囹匪重要口一[二][卫[卫卫口一[卫[卫[互卫[!卫叵巫翌堕圈1212艺藏程圈裹1PTMEG分子量分布对比耩雾纂薅:辩蔫}I簟举鬻}瓣壕:藏糍蕊鞭l螗: 自制Mw/Mn1411.56进口Mw/Mn178205精细与专用化学品2001年第6期3国内外聚四甲撑醚二醇(PTNEG)供需概况PTMEG主要应用在聚氨酯弹性体,聚氨酯弹性纤维(氨纶),共聚醚等方面,我国主要是用于氨纶生产.至今,国内无PTMEG生产厂家,生产所需的PTMEG全部依赖进口.目前,国内需求量 l万t/a左右.国外仅几个发达国家能生产PTMEG,如美国, 德国,日本.据有关资料预测,到2001年,世界 lYI'MEG总生产能力将超过25万t/a,其中DuPont公司占54%左右.预计1996,2001年世界PTMEG 需求量将以年均7%的速度增长.4推广前景及意义PTMEG作为上游原料四氢呋喃和下游产品聚氨酯的重要中间产品,在我国尚属空白.生产lt 氨纶需要0.7t吨以上的聚四甲撑醚二醇.1999年国内氨纶市场需求量约为1.4万t(其中进口 8000t),估计2000年需求量约为2万t,而自给率只能达到65%.在国外,四氢呋喃主要是应用在 lYI'MEG的生产.近几年,我国的四氢呋喃生产规模丑益扩大,但需求量并不大,主要是下游产品技术南(如PTMEG)还未能实现规模化工业生产,限制了四氢呋喃的发展.另一方面,我国的氨纶发展迅速,除了现有的山东烟台,江苏连云港,上海,广东鹤山,浙江温州等地有氨纶生产企业外,齐鲁石化,福纺集团,海南海德,浙江嘉兴,绍兴等地也都有意介人氨纶行业.届时,氨纶企业所需. MEG的量将远远超过l万t/a.我国是世界上氨纶最具潜力的市场,亚洲又是世界氨纶市场竞争最为激烈的地区,估计2005年以前氨纶产业将进人高速发展期..综上所述,本专题研制成功的l2一钨磷酸作为工业用催化剂,已应用在四氢呋喃开环聚合合成 PTMEG的生产上,其意义十分深远:在抓氨纶工业配套建设的同时,应重视氨纶原料的开发;从生产PTMEG工艺上分析,以杂多酸为催化剂的台成工艺较常规工艺为优,是今后发展的首选工艺;发展PTMEG的生产可带动四氢呋喃和氨纶生产,同时可结束PTMEG全部依赖进口的历史.l2一钨磷酸目前已研制成功,实现了中试,能批量生产,并作为工业催化剂,实现了四氢呋喃开环聚合一步合成PTMEG,这是本专题取得的一项重要科技成果.口(上接第8页)据悉,山东平原新力化工有限公司针对国内乙酰丙酮原有生产工艺技术及产品质量存在的问题, 在科研单位的协助下,对原有工艺进行改进并于 2000年初投产了乙酰丙酮创新技术1000t/a工业化装置.该技术以丙酮为原料,以新型裂化反应器及其催化剂,新型异构化反应器及其催化剂为标志, 达到了提高产品质量,节能降耗,从而实现了较大幅度降低生产成本的预期目标.创新点主要体现在:?采用新型裂化反应器, 新型异构化反应器,不仅节能,而且减少碳化分解;?采用新型吸收装置,改善酯化条件,提高了乙烯酮的吸收,转化率;?采用新的精馏流程和设备,减少了IPA的分解损失,提高了IPA的纯度, 节省了大量蒸汽;?采用新的IPA催化异构化工艺,使转化率大幅提高,同时避免了有害杂质的生成,为下一步精制AA提供了良好的转化液.以生产lt乙酰丙酮计,丙酮消耗为国内原有工艺技术的68%,硫酸为66%,醋酐为56%,二硫化碳为 65%,整个用电量为国内原有工艺技术的46%, 煤用量(蒸汽折合)为62%,水为76%. 采用AA精f6j新工艺,新设备,克服了国内原有工艺脱酸不彻底,同时夹带高沸物的不足,使产品达到99.5%以上,外观无色,达到进口产品的质量指标(回收丙酮纯度大于99.5%,国内原有工艺技术最高达98%;中问产品IPA纯度99%以上,国内原有工艺技术的含量在88%,93%之间).据悉,平原新力化工有限公司拟将产能扩大到 2000t/a.此外,山东海化集团拟在"十五期问, 以丙酮为原料建设3000t/a的生产装置.口 l7。
硅酸的实验室制备方法
经色逐渐消失,且有白色胶状沉淀生成 难溶于水的弱酸 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
① 白色胶状,难溶(白色胶状)
(2)性质: ② 弱酸性(酸性 H2SiO3 < H2CO3) Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 ③ 脱水形成硅胶 用作干燥剂、吸咐剂
二、硅酸盐
SiO2+2Mg==2MgO+Si
这样得到的硅不纯净,往往含有过量的镁、氧 化镁及硅化镁(Mg2Si)等,这些杂质可用盐 酸除去,有关反应的化学方程式为:
高温
Mg+2HCl==MgCl2+H2
MgO+2HCl==MgCl2+H2O
Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
水泥的标号
水泥的标号是水泥强度大小的标志,测定 水泥标号的抗压强度,系指水泥砂浆硬结28d 后的强度。例如检测得到28d后的抗压强度为 310 kg/cm2,则水泥的标号定为300号。抗压 强度为300-400 kg/cm2者均算为300号。普通 水泥有:200、250、300、4000号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房, 以及一些重要路面和制造预制构件。
3、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( C )
C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液 4、要除去SiO2中的CaO杂质,最适宜的试剂是( B ) A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液 C ) 5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚(
A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚
C.铁坩埚
D.陶瓷坩埚
2、在实验室里,将细砂粉(SiO2)与镁粉混 合加热,也可得到粗硅,反应的化学方程式为:
实验十二十二钼硅酸和十二钨磷酸的制备
实验十二十二钼硅酸和十二钨磷酸的制备实验目的(1)掌握十二钨杂多酸的制备方法。
(2)加深对杂多酸的了解。
实验原理杂多酸做为一种新型催化剂,近年来已广泛应用于石油化工、冶金、医药等许多领域。
在碱性溶液中Mo(Ⅵ)或W(Ⅵ)以正钨酸根MoO42- (WO42-)存在,随着溶液pH减小,逐渐聚合为多酸根离子。
在上述聚合过程中,加入一定量的磷酸盐或硅酸盐,则可生成有确定组成的钨杂多酸根离子,如:[SiMo12O40]4- 、[PW12O40]3-等。
这类钼(钨)杂多酸在水溶液中结晶时,得到高水合状态的杂多酸(盐)结晶Hm[XMo12O40]·nH2O(或Hm[XW12O40]·nH2O),后者易溶于水及有机溶剂(乙醚、丙酮等),遇碱分解,在酸性水溶液中较稳定。
本实验利用钼(钨)杂多酸在强酸溶液中易于乙醚生成加合物而被乙醚萃取的性质来制备十二钼硅酸和十二钨磷酸。
实验步骤(1) 十二钼硅酸的制备(H3SiMo12O40·nH2O)称取10.0g Na2MoO4·2H2O溶于20 cm3热水中(~60℃),搅拌下,1滴1滴地加入0.6g Na2SiO3·9H2O溶于10 cm3 热水,并加入2 cm3 浓HCl的混合溶液(滴加约10min),然后再滴加8 cm3 浓HCl(~15min),调pH=2,搅拌30min。
转至125 cm3分液漏斗中,加入15 cm3 乙醚,振荡、放气,放置15min。
油状物(在哪一层?)转至另一分液漏斗中,加10 cm3 水,振荡。
再加入5 cm3 浓HCl,后加入15 cm3 乙醚,剧烈振荡后,静置。
油状物于蒸发皿中,加入少量蒸馏水(10~15滴),在60℃水浴上蒸发浓缩,直至液体表面有晶膜出现为止。
冷却,待乙醚完全挥发后,得黄色的十二钼硅酸晶体。
注意:a.水洗加2~3滴浓HNO3,防止被还原。
b. 除醚时搅拌。
(2) 十二钨磷酸的制备(H4PW12O40·nH2O)称取10.0g Na2WO4·2H2O和0.7g NaH2PO4溶于20 cm3 蒸馏水中,加热搅拌使其溶解,在微沸下缓慢滴加4 cm3 浓HCl,同时搅拌,调pH=2。
武汉大学版无机化学课后习题答案(第三版)第17章d区元素
D区元素〔1〕1.钛的主要矿物是什么?简述从钛铁矿制取钛白得反响原理。
解:钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2反响原理:FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2OTiOSO4 + 2H2O =TiO2•H2O↓ + H2SO4TiO2•H2O = TiO2 + H2O2.解释TiCl3和[Ti(O2)OH(H2O)4]+ 有色得原因。
解:TiCl3显色是因为产生了电核跃迁,[Ti(O2)OH(H2O)4]+有色是因为O22-离子变形性较强,d—d跃迁所引起。
3.完成并配平以下反响方程式。
(1)Ti + HF →(2)TiO2 + H2SO4→(3)TiCl4 + H2O →(4)FeTiO3 + H2SO4→(5)TiO2 + BaCO3→(6)TiO2 + C + Cl2→解:(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2↑(2)TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O(3)TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl(4)FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O(5)TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑(6)TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4+ 2CO↑4.完成以下反响(1)TiI4在真空中强热;(2)FeTiO3和碳得混合物在氯气中加热;(3)向含有TiCl-2得水溶液参加过量得氨;6(4) 向VCl 3的水溶液参加过量的氨;(5) 将VCl 2的固体加到HgCl 2水溶液中。
解:(1) TiI 4 = Ti + 2I 2(2) 2FeTiO 3 + 6C + 5Cl 2 = 2FeCl 3 + 2TiCl 4 + 6CO(3) TiCl 62- + NH 3 = [Ti(NH 3)6]4+ + 6Cl -(4) VCl 3 + Na 2SO 3 =(5) VCl 2 + HgCl 2=5. 根据以下实验写出有关的反响方程式:将一瓶TiCl 4翻开瓶塞时立即冒白烟。
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实验十二十二钼硅酸和十二钨磷酸的制备
实验目的
(1)掌握十二钨杂多酸的制备方法。
(2)加深对杂多酸的了解。
实验原理
杂多酸做为一种新型催化剂,近年来已广泛应用于石油化工、冶金、医药等许多领域。
在碱性溶液中Mo(Ⅵ)或W(Ⅵ)以正钨酸根MoO42- (WO42-)存在,随着溶液pH减小,逐渐聚合为多酸根离子。
在上述聚合过程中,加入一定量的磷酸盐或硅酸盐,则可生成有确定组成的钨杂多酸根离子,如:[SiMo12O40]4- 、[PW12O40]3-等。
这类钼(钨)杂多酸在水溶液中结晶时,得到高水合状态的杂多酸(盐)结晶Hm[XMo12O40]·nH2O(或Hm[XW12O40]·nH2O),后者易溶于水及有机溶剂(乙醚、丙酮等),遇碱分解,在酸性水溶液中较稳定。
本实验利用钼(钨)杂多酸在强酸溶液中易于乙醚生成加合物而被乙醚萃取的性质来制备十二钼硅酸和十二钨磷酸。
实验步骤
(1) 十二钼硅酸的制备(H3SiMo12O40·nH2O)
称取10.0g Na2MoO4·2H2O溶于20 cm3热水中(~60℃),搅拌下,1滴1滴地加入0.6g Na2SiO3·9H2O溶于10 cm3 热水,并加入2 cm3 浓HCl的混合溶液(滴加约10min),然后再滴加8 cm3 浓HCl(~15min),调pH=2,搅拌30min。
转至125 cm3分液漏斗中,加入15 cm3 乙醚,振荡、放气,放置15min。
油状物(在哪一层?)转至另一分液漏斗中,加10 cm3 水,振荡。
再加入5 cm3 浓HCl,后加入15 cm3 乙醚,剧烈振荡后,静置。
油状物于蒸发皿中,加入少量蒸馏水(10~15滴),在60℃水浴上蒸发浓缩,直至液体表面有晶膜出现为止。
冷却,待乙醚完全挥发后,得黄色的十二钼硅酸晶体。
注意:a.水洗加2~3滴浓HNO3,防止被还原。
b. 除醚时搅拌。
(2) 十二钨磷酸的制备(H4PW12O40·nH2O)
称取10.0g Na2WO4·2H2O和0.7g NaH2PO4溶于20 cm3 蒸馏水中,加热搅拌使其溶解,在微沸下缓慢滴加4 cm3 浓HCl,同时搅拌,调pH=2。
开始滴入HCl有黄钨酸沉淀出现,要继续滴加HCl,至不再有黄色沉淀时,便可停加HCl(此过程约需10 min)。
减压过滤,滤液冷却至室温,转移到分液漏斗中,加入8 cm3 乙醚,再加入2 cm3 6 mol·dm-3 HCl,充分振荡萃取后,静置。
分出下层油状物到另一个分液漏斗中,再加入2 cm3 浓HCl、8 cm3水和4 cm3 乙醚,剧烈振荡后,静置(此时油状物应澄清无色,如颜色偏黄可继续萃取1~2次),分出澄清的第三相(在哪一层?)于蒸发皿中,加入少量蒸馏水(15~20滴),搅拌几下,在60℃水浴上蒸发浓缩,直至液体表面有晶膜出现为止。
冷却,待乙醚完全挥发后,得无色透明的十二钨磷酸晶体。
实验思考
1. 萃取分离时,静置后溶液分三层,请问每层各为何物?
答:下层油状物为多酸醚合物;中层为水层;上层为醚层。
2.使用乙醚时,要注意哪些事项?
答:(1)乙醚萃取时放大量气体,故分液漏斗要及时放气。
(2)乙醚易挥发,要在通风橱中操作。
(3)乙醚的沸点低,~34℃,要远离火源。