一些常见试剂的性质及用途介绍（续2）
2014-04-28 来源:自己 点击次数:4790
26．硫酸二烷基酯
硫酸二甲酯为液体，沸点188.5℃，几乎没有气味。气态和液态的硫酸二甲酯均有剧毒，应在通风橱中使用，并戴上胶皮手套。吸入气态的硫酸二甲酯会导致头晕，甚至中毒，液态的硫酸二甲酯会渗透皮肤导致中毒。如果不小心将液态硫酸二甲酯洒在手上，应立即用浓氨水冲洗，将它在未渗透皮肤之前分解，然后用浸有氨水的棉团轻轻擦拭。
硫酸二乙酯的毒性比硫酸二甲酯的弱，但在使用和处理时同样要采取相应的预防措施，所有的操作都应戴上胶皮手套在通风橱中进行。如果硫酸二乙酯为黑色，应该放在分液漏斗中用冰水洗涤，再用碳酸氢钠洗涤，直到不显酸性，最后用氧化钙干燥，分馏，收集93℃/1.7 kPa的馏分。
27．氯气
氯是具有剧毒的刺激性气体，制备和使用必须在通风良好的通风橱中进行操作。对于使用大量的氯，可用市售的钢瓶氯气。气体可通过两个装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，然后通过一个装有玻璃棉的洗气瓶以除去酸雾。少量的氯可在如图2所示的装置中由浓盐酸和高锰酸钾反应制得。根据所需氯气的质量计算出高锰酸钾的量（1 g Cl2约需0.9 g KMnO4），加入圆底烧瓶。将稍过量的浓盐酸置于恒压滴液漏斗中（1 g KMnO 4需6.2 mL浓盐酸）然后将恒压漏斗塞上，活塞用橡皮筋套上。将氯通过一装有水的洗气瓶以除去HCl，然后通过另一装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，最好在反应器和干燥装置之间装一安全瓶。盐酸应慢慢地滴加到高锰酸盐晶体上，并不断震荡烧瓶。当酸加入一半时，气体的挥发速度逐渐降低，此时应稍微加热烧瓶，酸加完后将混合物加热到微沸，将氯全部挥发出来。
图2 氯气制备装置
28．氯仿
氯仿的沸点61.2℃，密度d＝1.4916，不溶于水，在日光下易分解为Cl2、HCl、CO2和光气（剧毒），故应保存在棕色瓶中，市场上供应的氯仿多加有1%的乙醇以消除光气，氯仿中的乙醇的检验可用碘仿反应，游离氯化氢的检验可用AgNO3的醇溶液。
氯仿的纯化：先用浓硫酸除去乙醇，再用无水氯化钙干燥，最后进行蒸馏。氯仿遇金属钠会发生爆炸，不可用金属钠干燥。
29．氯磺酸（ClSO3H）
处理氯磺酸时必须非常小心，它对皮肤和衣服的腐蚀性很强，与水发生剧烈反应。如果试剂不纯，可以在全玻璃的装置中进行蒸馏，收集沸点在148～150℃/100kPa的馏分，应对馏分采取防潮措施。
30．氯化亚锡
无水氯化亚锡易溶于丙酮和1-戊醇，溶于无水甲醇和无水乙醇；不溶于苯，甲苯，二甲苯和氯仿。只要有微量的水就立即水解，形成一种乳状沉淀。
用油浴在195～200℃对结晶氯化亚锡（SnCl2?2H2O）加热1小时，熔融物冷却后变为粉末状，可保存在干燥器或塞紧的瓶中，所得产物在许多实验中都可满足要求。
用下面的步骤可得到更好的无水氯化亚锡：在400 mL的烧杯中加入102 g（89.5 mL，1 mol）新蒸的乙酸酐，123 g分析纯的SnCl2?2H2O（0.5 mol），结晶立即脱水，放热，乙酐沸腾。1小时后，用布氏漏斗或磨砂玻璃漏斗过滤无水氯化亚锡，用两份30 mL的无水醚洗涤除去乙酐，然后在干燥器中干燥过夜。可保存在干燥器中或塞紧的瓶中。
31．氯化亚铜
将35 g（0.14 mol）五水硫酸酮和9.2 g（0.175 mol）纯氯化钠溶于125 mL水中，温热溶解。5 min内加入8.4 g（0.044 mol）硫代硫酸钠溶于90 mL水的溶液，不断的震荡，冷却到室温（必要时可以用冰浴），将上层液体和白色的氯化亚铜分开，用溶有少量二氧化硫的水洗涤沉淀两次（二氧化硫用来防止产物氧化）。将潮湿的氯化亚铜溶于60 mL浓盐酸中，该溶液在制备好后必须在24小时内使用，因为它很容易氧化。如果不马上用，可将溶液保存在盖紧的瓶中。如果要用干燥的氯化亚铜，可用含二氧化硫的水洗涤潮湿的氯化亚铜固体，然后用布氏漏斗过滤，用少量的冰醋酸洗数次，然后在烘箱中于100～120℃烘干，直到不再有冰醋酸的气味。得到纯白色的氯化亚铜保存在塞紧的瓶中，产率几乎是定量的。
32．氯化氢
制备方法1：由浓硫酸和熔融后的氯化铵制备。在启普发生器中由浓硫酸和熔融后的块状氯化铵反应来制备氯化氢。气体通过装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，干燥瓶应接一个安全瓶以防止倒吸。
制备方法2：由浓硫酸和浓盐酸制备。装置如图3，上面漏斗的容积为100 mL，并且出口插有一根足够长的玻璃管。下面的滴液漏斗容积为500 mL。洗气瓶A装有浓硫酸，另一个洗气瓶做为安全瓶，所有装置必须安装在稳定的铁架台上。
在下面的漏斗中装入约150 mL浓硫酸，上面的分液漏斗中装有100 mL浓盐酸，漏斗的长颈要接近下面漏斗的底部。将小漏斗向上提，直到玻璃管处于硫酸液面上，小心地在玻璃管中注入浓盐酸，然后将漏斗插入接头，此时氯化氢的挥发速度决定于浓盐酸的滴加速度，反应完可将稀硫酸放出，再重安装置。氯化氢的产量为31～33 g/100 mL浓盐酸。下面的漏斗也可以用烧瓶代替，辅以电磁搅拌效果会更好。
图3 氯化氢发生装置
33．钠
处理钠时必须非常小心，在任何条件下都不能与水接触，钠应存放在煤油或石蜡中。不能用手接触金属钠，不用的钠块应放在装有煤油或石蜡的容器中，不能扔在水槽或垃圾桶中。如果要将小钠块处理掉，可将小钠块分批投入到大量的工业酒精中。钠表面总是覆盖有一层非金属层，在使用前要在惰性溶剂（如乙醚，二甲苯）中用小刀将它刮掉，但这样相当浪费；也可将钠块浸没于装有二甲苯的大口锥形瓶中，小心加热，轻轻搅拌，直到钠熔化并与表面的氧化层分开时，将锥形瓶从电热板上取下，冷却。熔融钠固化为小球状，然后用小铲取出，浸没于新制备的惰性溶剂中。用二甲苯洗涤后的残渣层，可浸没于工业酒精中安全分解。
钠砂的制备是在装有回流冷凝管（装有碱石灰干燥管）、密封搅拌和滴液漏斗的1 L三颈瓶中，加入23 g干净的钠和150～200 mL干燥的二甲苯，加热至微微回流，开始搅拌，直到钠成为粒状，将烧瓶冷却到室温，停止搅拌，倾析出二甲苯，用2份100 mL的干燥乙醚洗涤钠砂以除去残留的二甲苯，用这种方法可得到大量的钠砂。
34．氢
实验室常用市售钢瓶氢气，高纯氢含量可达99.99%。也可由活泼金属与稀酸反应制备。普通的氢气含有少量的氮、氧、水和烃类，欲除去氢气中的氧气，可用Fieser’s溶液除氧（参看本节8氮气），然后通入装有浓硫酸的洗瓶，并在洗瓶中加入少量的硫化银，硫化银可以除去Fieser`s溶液分解出的硫化氢。
35．氢碘酸
氢碘酸是含水的恒沸物，含55～57% 的碘化氢，沸点122.5～126.5℃，相对密度d＝1.07（含HI 0.936～0.99g/mL），还有浓度为45%和67%的氢碘酸。67%的氢碘酸加入0.03%的次磷酸会更稳定。如果将瓶口打开放置几天，氢碘酸溶液会变质，应密封保存并在密封之前充入氮气。
氢碘酸制备方法如下：在通风橱中向1.5 L 的三口瓶中加入480 g碘和600 mL水，中间的瓶口装上机械搅拌，另一瓶口安导入管，将硫化氢气体导入到液体表面下。导出管与一倒置的漏斗相连，漏斗伸入5%的NaOH 溶液表面。剧烈搅拌反应物，根据硫化氢的吸收速度尽快地通入硫化氢气体。硫化氢气体可以用启普发生器发生，几小时后，溶液变为黄色（有时几乎没有颜色），大部分生成的硫黄凝结为一硬块，用磨砂玻璃漏斗或塞有玻璃棉的漏斗过滤，烧瓶中剩下的硫块，可在通风橱中向烧瓶中加入浓硝酸，再加热到沸腾除去。将滤液煮沸，直到用醋酸铅试纸检验无硫化氢气体。如果需要可再过滤一次，然后用500 mL的烧瓶蒸馏氢碘酸，收集125.5～126.5℃/100kPa馏分，可得到浓度为57%恒沸点氢碘酸785 g，产率90%。
H2S + I2 === 2 HI + S
硫酸二甲酯为液体，沸点188.5℃，几乎没有气味。气态和液态的硫酸二甲酯均有剧毒，应在通风橱中使用，并戴上胶皮手套。吸入气态的硫酸二甲酯会导致头晕，甚至中毒，液态的硫酸二甲酯会渗透皮肤导致中毒。如果不小心将液态硫酸二甲酯洒在手上，应立即用浓氨水冲洗，将它在未渗透皮肤之前分解，然后用浸有氨水的棉团轻轻擦拭。
硫酸二乙酯的毒性比硫酸二甲酯的弱，但在使用和处理时同样要采取相应的预防措施，所有的操作都应戴上胶皮手套在通风橱中进行。如果硫酸二乙酯为黑色，应该放在分液漏斗中用冰水洗涤，再用碳酸氢钠洗涤，直到不显酸性，最后用氧化钙干燥，分馏，收集93℃/1.7 kPa的馏分。
27．氯气
氯是具有剧毒的刺激性气体，制备和使用必须在通风良好的通风橱中进行操作。对于使用大量的氯，可用市售的钢瓶氯气。气体可通过两个装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，然后通过一个装有玻璃棉的洗气瓶以除去酸雾。少量的氯可在如图2所示的装置中由浓盐酸和高锰酸钾反应制得。根据所需氯气的质量计算出高锰酸钾的量（1 g Cl2约需0.9 g KMnO4），加入圆底烧瓶。将稍过量的浓盐酸置于恒压滴液漏斗中（1 g KMnO 4需6.2 mL浓盐酸）然后将恒压漏斗塞上，活塞用橡皮筋套上。将氯通过一装有水的洗气瓶以除去HCl，然后通过另一装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，最好在反应器和干燥装置之间装一安全瓶。盐酸应慢慢地滴加到高锰酸盐晶体上，并不断震荡烧瓶。当酸加入一半时，气体的挥发速度逐渐降低，此时应稍微加热烧瓶，酸加完后将混合物加热到微沸，将氯全部挥发出来。
图2 氯气制备装置
28．氯仿
氯仿的沸点61.2℃，密度d＝1.4916，不溶于水，在日光下易分解为Cl2、HCl、CO2和光气（剧毒），故应保存在棕色瓶中，市场上供应的氯仿多加有1%的乙醇以消除光气，氯仿中的乙醇的检验可用碘仿反应，游离氯化氢的检验可用AgNO3的醇溶液。
氯仿的纯化：先用浓硫酸除去乙醇，再用无水氯化钙干燥，最后进行蒸馏。氯仿遇金属钠会发生爆炸，不可用金属钠干燥。
29．氯磺酸（ClSO3H）
处理氯磺酸时必须非常小心，它对皮肤和衣服的腐蚀性很强，与水发生剧烈反应。如果试剂不纯，可以在全玻璃的装置中进行蒸馏，收集沸点在148～150℃/100kPa的馏分，应对馏分采取防潮措施。
30．氯化亚锡
无水氯化亚锡易溶于丙酮和1-戊醇，溶于无水甲醇和无水乙醇；不溶于苯，甲苯，二甲苯和氯仿。只要有微量的水就立即水解，形成一种乳状沉淀。
用油浴在195～200℃对结晶氯化亚锡（SnCl2?2H2O）加热1小时，熔融物冷却后变为粉末状，可保存在干燥器或塞紧的瓶中，所得产物在许多实验中都可满足要求。
用下面的步骤可得到更好的无水氯化亚锡：在400 mL的烧杯中加入102 g（89.5 mL，1 mol）新蒸的乙酸酐，123 g分析纯的SnCl2?2H2O（0.5 mol），结晶立即脱水，放热，乙酐沸腾。1小时后，用布氏漏斗或磨砂玻璃漏斗过滤无水氯化亚锡，用两份30 mL的无水醚洗涤除去乙酐，然后在干燥器中干燥过夜。可保存在干燥器中或塞紧的瓶中。
31．氯化亚铜
将35 g（0.14 mol）五水硫酸酮和9.2 g（0.175 mol）纯氯化钠溶于125 mL水中，温热溶解。5 min内加入8.4 g（0.044 mol）硫代硫酸钠溶于90 mL水的溶液，不断的震荡，冷却到室温（必要时可以用冰浴），将上层液体和白色的氯化亚铜分开，用溶有少量二氧化硫的水洗涤沉淀两次（二氧化硫用来防止产物氧化）。将潮湿的氯化亚铜溶于60 mL浓盐酸中，该溶液在制备好后必须在24小时内使用，因为它很容易氧化。如果不马上用，可将溶液保存在盖紧的瓶中。如果要用干燥的氯化亚铜，可用含二氧化硫的水洗涤潮湿的氯化亚铜固体，然后用布氏漏斗过滤，用少量的冰醋酸洗数次，然后在烘箱中于100～120℃烘干，直到不再有冰醋酸的气味。得到纯白色的氯化亚铜保存在塞紧的瓶中，产率几乎是定量的。
32．氯化氢
制备方法1：由浓硫酸和熔融后的氯化铵制备。在启普发生器中由浓硫酸和熔融后的块状氯化铵反应来制备氯化氢。气体通过装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥，干燥瓶应接一个安全瓶以防止倒吸。
制备方法2：由浓硫酸和浓盐酸制备。装置如图3，上面漏斗的容积为100 mL，并且出口插有一根足够长的玻璃管。下面的滴液漏斗容积为500 mL。洗气瓶A装有浓硫酸，另一个洗气瓶做为安全瓶，所有装置必须安装在稳定的铁架台上。
在下面的漏斗中装入约150 mL浓硫酸，上面的分液漏斗中装有100 mL浓盐酸，漏斗的长颈要接近下面漏斗的底部。将小漏斗向上提，直到玻璃管处于硫酸液面上，小心地在玻璃管中注入浓盐酸，然后将漏斗插入接头，此时氯化氢的挥发速度决定于浓盐酸的滴加速度，反应完可将稀硫酸放出，再重安装置。氯化氢的产量为31～33 g/100 mL浓盐酸。下面的漏斗也可以用烧瓶代替，辅以电磁搅拌效果会更好。
图3 氯化氢发生装置
33．钠
处理钠时必须非常小心，在任何条件下都不能与水接触，钠应存放在煤油或石蜡中。不能用手接触金属钠，不用的钠块应放在装有煤油或石蜡的容器中，不能扔在水槽或垃圾桶中。如果要将小钠块处理掉，可将小钠块分批投入到大量的工业酒精中。钠表面总是覆盖有一层非金属层，在使用前要在惰性溶剂（如乙醚，二甲苯）中用小刀将它刮掉，但这样相当浪费；也可将钠块浸没于装有二甲苯的大口锥形瓶中，小心加热，轻轻搅拌，直到钠熔化并与表面的氧化层分开时，将锥形瓶从电热板上取下，冷却。熔融钠固化为小球状，然后用小铲取出，浸没于新制备的惰性溶剂中。用二甲苯洗涤后的残渣层，可浸没于工业酒精中安全分解。
钠砂的制备是在装有回流冷凝管（装有碱石灰干燥管）、密封搅拌和滴液漏斗的1 L三颈瓶中，加入23 g干净的钠和150～200 mL干燥的二甲苯，加热至微微回流，开始搅拌，直到钠成为粒状，将烧瓶冷却到室温，停止搅拌，倾析出二甲苯，用2份100 mL的干燥乙醚洗涤钠砂以除去残留的二甲苯，用这种方法可得到大量的钠砂。
34．氢
实验室常用市售钢瓶氢气，高纯氢含量可达99.99%。也可由活泼金属与稀酸反应制备。普通的氢气含有少量的氮、氧、水和烃类，欲除去氢气中的氧气，可用Fieser’s溶液除氧（参看本节8氮气），然后通入装有浓硫酸的洗瓶，并在洗瓶中加入少量的硫化银，硫化银可以除去Fieser`s溶液分解出的硫化氢。
35．氢碘酸
氢碘酸是含水的恒沸物，含55～57% 的碘化氢，沸点122.5～126.5℃，相对密度d＝1.07（含HI 0.936～0.99g/mL），还有浓度为45%和67%的氢碘酸。67%的氢碘酸加入0.03%的次磷酸会更稳定。如果将瓶口打开放置几天，氢碘酸溶液会变质，应密封保存并在密封之前充入氮气。
氢碘酸制备方法如下：在通风橱中向1.5 L 的三口瓶中加入480 g碘和600 mL水，中间的瓶口装上机械搅拌，另一瓶口安导入管，将硫化氢气体导入到液体表面下。导出管与一倒置的漏斗相连，漏斗伸入5%的NaOH 溶液表面。剧烈搅拌反应物，根据硫化氢的吸收速度尽快地通入硫化氢气体。硫化氢气体可以用启普发生器发生，几小时后，溶液变为黄色（有时几乎没有颜色），大部分生成的硫黄凝结为一硬块，用磨砂玻璃漏斗或塞有玻璃棉的漏斗过滤，烧瓶中剩下的硫块，可在通风橱中向烧瓶中加入浓硝酸，再加热到沸腾除去。将滤液煮沸，直到用醋酸铅试纸检验无硫化氢气体。如果需要可再过滤一次，然后用500 mL的烧瓶蒸馏氢碘酸，收集125.5～126.5℃/100kPa馏分，可得到浓度为57%恒沸点氢碘酸785 g，产率90%。
H2S + I2 === 2 HI + S
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