31.氯化亞銅
將35 g(0.14 mol)五水硫酸酮和9.2 g(0.175 mol)純氯化鈉溶于125 mL水中,溫熱溶解。5 min內加入8.4 g(0.044 mol)硫代硫酸鈉溶于90 mL水的溶液,不斷的震蕩,冷卻到室溫(必要時可以用冰浴),將上層液體和白色的氯化亞銅分開,用溶有少量二氧化硫的水洗滌沉淀兩次(二氧化硫用來防止產物氧化)。將潮濕的氯化亞銅溶于60 mL濃鹽酸中,該溶液在制備好后必須在24小時內使用,因為它很容易氧化。如果不馬上用,可將溶液保存在蓋緊的瓶中。如果要用干燥的氯化亞銅,可用含二氧化硫的水洗滌潮濕的氯化亞銅固體,然后用布氏漏斗過濾,用少量的冰醋酸洗數次,然后在烘箱中于100~120℃烘干,直到不再有冰醋酸的氣味。得到純白色的氯化亞銅保存在塞緊的瓶中,產率幾乎是定量的。
32.氯化氫
制備方法1:由濃硫酸和熔融后的氯化銨制備。在啟普發生器中由濃硫酸和熔融后的塊狀氯化銨反應來制備氯化氫。氣體通過裝有濃硫酸的洗氣瓶進行干燥,干燥瓶應接一個安全瓶以防止倒吸。
制備方法2:由濃硫酸和濃鹽酸制備。裝置如圖3,上面漏斗的容積為100 mL,并且出口插有一根足夠長的玻璃管。下面的滴液漏斗容積為500 mL。洗氣瓶A裝有濃硫酸,另一個洗氣瓶做為安全瓶,所有裝置必須安裝在穩定的鐵架臺上。
在下面的漏斗中裝入約150 mL濃硫酸,上面的分液漏斗中裝有100 mL濃鹽酸,漏斗的長頸要接近下面漏斗的底部。將小漏斗向上提,直到玻璃管處于硫酸液面上,小心地在玻璃管中注入濃鹽酸,然后將漏斗插入接頭,此時氯化氫的揮發速度決定于濃鹽酸的滴加速度,反應完可將稀硫酸放出,再重安裝置。氯化氫的產量為31~33 g/100 mL濃鹽酸。下面的漏斗也可以用燒瓶代替,輔以電磁攪拌效果會更好。
33.鈉
處理鈉時必須非常小心,在任何條件下都不能與水接觸,鈉應存放在煤油或石蠟中。不能用手接觸金屬鈉,不用的鈉塊應放在裝有煤油或石蠟的容器中,不能扔在水槽或垃圾桶中。如果要將小鈉塊處理掉,可將小鈉塊分批投入到大量的工業酒精中。鈉表面總是覆蓋有一層非金屬層,在使用前要在惰性溶劑(如乙醚,二甲苯)中用小刀將它刮掉,但這樣相當浪費;也可將鈉塊浸沒于裝有二甲苯的大口錐形瓶中,小心加熱,輕輕攪拌,直到鈉熔化并與表面的氧化層分開時,將錐形瓶從電熱板上取下,冷卻。熔融鈉固化為小球狀,然后用小鏟取出,浸沒于新制備的惰性溶劑中。用二甲苯洗滌后的殘渣層,可浸沒于工業酒精中安全分解。
鈉砂的制備是在裝有回流冷凝管(裝有堿石灰干燥管)、密封攪拌和滴液漏斗的1 L三頸瓶中,加入23 g干凈的鈉和150~200 mL干燥的二甲苯,加熱至微微回流,開始攪拌,直到鈉成為粒狀,將燒瓶冷卻到室溫,停止攪拌,傾析出二甲苯,用2份100 mL的干燥乙醚洗滌鈉砂以除去殘留的二甲苯,用這種方法可得到大量的鈉砂。
34.氫
實驗室常用市售鋼瓶氫氣,高純氫含量可達99.99%。也可由活潑金屬與稀酸反應制備。普通的氫氣含有少量的氮、氧、水和烴類,欲除去氫氣中的氧氣,可用Fieser’s溶液除氧(參看本節8氮氣),然后通入裝有濃硫酸的洗瓶,并在洗瓶中加入少量的硫化銀,硫化銀可以除去Fieser`s溶液分解出的硫化氫。
35.氫碘酸
氫碘酸是含水的恒沸物,含55~57% 的碘化氫,沸點122.5~126.5℃,相對密度d=1.07(含HI 0.936~0.99g/mL),還有濃度為45%和67%的氫碘酸。67%的氫碘酸加入0.03%的次磷酸會更穩定。如果將瓶口打開放置幾天,氫碘酸溶液會變質,應密封保存并在密封之前充入氮氣。
氫碘酸制備方法如下:在通風櫥中向1.5 L 的三口瓶中加入480 g碘和600 mL水,中間的瓶口裝上機械攪拌,另一瓶口安導入管,將硫化氫氣體導入到液體表面下。導出管與一倒置的漏斗相連,漏斗伸入5%的NaOH 溶液表面。劇烈攪拌反應物,根據硫化氫的吸收速度盡快地通入硫化氫氣體。硫化氫氣體可以用啟普發生器發生,幾小時后,溶液變為黃色(有時幾乎沒有顏色),大部分生成的硫黃凝結為一硬塊,用磨砂玻璃漏斗或塞有玻璃棉的漏斗過濾,燒瓶中剩下的硫塊,可在通風櫥中向燒瓶中加入濃硝酸,再加熱到沸騰除去。將濾液煮沸,直到用醋酸鉛試紙檢驗無硫化氫氣體。如果需要可再過濾一次,然后用500 mL的燒瓶蒸餾氫碘酸,收集125.5~126.5℃/100kPa餾分,可得到濃度為57%恒沸點氫碘酸785 g,產率90%。
H2S + I2 === 2 HI + S