(较全)实验室气体除杂
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高中化学常见气体除杂篇一:【高中化学】常见物质除杂方法归纳原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法1 N2 O2 灼热的铜丝网洗气2 CO2 H2S硫酸铜溶液洗气3 CO CO2石灰水或烧碱液洗气4 CO2 HCl饱和小苏打溶液洗气5 H2S HCl饱和NaHS溶液洗气6 SO2 HCl饱和NaHSO3溶液洗气7 Cl2 HCl 饱和NaCl溶液洗气8 CO2 SO2 饱和小苏打溶液洗气9 碳粉MnO2 浓盐酸加热后过滤10 MnO2 碳粉 -----------加热灼烧11 碳粉 CuO 盐酸或硫酸过滤12 Al2O3Fe2O3 NaOH溶液(过量),再通CO2过滤、加热固体13 Fe2O3 Al2O3 NaOH溶液过滤14 Al2O3 SiO2盐酸 NH3?H2O 过滤、加热固体15 SiO2ZnO 盐酸过滤116 CuO ZnO NaOH溶液过滤17 BaSO4 BaCO3稀硫酸过滤18 NaOHNa2CO3 Ba(OH)2溶液(适量) 过滤19 NaHCO3 Na2CO3通入过量CO2------20 Na2CO3 NaHCO3 ------- 加热21 NaCl NaHCO3盐酸蒸发结晶22 NH4Cl (NH4)2SO4 Ba Cl2溶液(适量) 过滤23 FeCl3 FeCl2 通入过量Cl2 -----24 FeCl3 CuCl2铁粉、Cl2过滤25 FeCl2 FeCl3 铁粉过滤26 Fe(OH)3胶体 FeCl3 (半透膜) 渗析27 CuS FeS 稀盐酸或稀硫酸过滤28 I2NaCl------ 升华29 NaCl NH4Cl -------加热30 KNO3 NaCl蒸馏水重结晶31 乙烯 SO2、H2O 碱石灰洗气32 乙烷乙烯溴水洗气33 溴苯溴稀NaOH溶液分液34 硝基苯 NO2稀NaOH溶液分液35 甲苯苯酚 NaOH溶液分液36 乙醛乙酸饱和Na2CO3溶液蒸馏37 乙醇水新制生石灰蒸馏238 苯酚苯NaOH溶液、CO2 分液39 乙酸乙酯乙酸饱和Na2CO3溶液分液40 溴乙烷乙醇蒸馏水分液41 肥皂甘油食盐过滤42 葡萄糖淀粉 (半透膜) 渗析气体除杂的原则:(1)不引入新的杂质(2)不减少被净化气体的量注意的问题:(1)需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序:一般先除去酸性气体,如:氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去。
多功能瓶下面是多功能瓶的常见用途:一、洗气瓶(图①)多功能瓶作为洗气瓶来使用时,气体要从长导管进入,从短导管中出去。
洗气瓶一般用来检验气体(如二氧化碳)、干燥气体(如混有水蒸气的气体)、吸收气体(如二氧化硫)或除去气体中的杂质(如HCl气体等)●检验气体:检验二氧化碳的试剂是澄清的石灰水。
●干燥气体:试剂一般是浓硫酸。
需要注意的是,浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体。
●吸收气体或除去气体中的杂质:①对于SO2、CO2等气体,可以使用NaOH溶液吸收(最好不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2微溶于水)②对于混在CO2中的HCl气体,不可以使用NaOH溶液吸收,但可以使用NaHCO3溶液来吸收。
③Cl2可以用NaOH溶液吸收。
二、向上排空气取气瓶(图②)使用条件:收集的气体的密度大于空气密度(组成气体的分子的相对分子质量大于29),并且气体不与空气中的成分反应。
规则:长管进,短管出。
常见实例:O2、CO2、Cl2、NO2利用多功能瓶收集有毒或者有污染气体,可以方便地进行尾气处理,以免气体逸出污染空气。
如Cl2可以用②装置收集,再用①装置进行尾气处理。
三、向下排空气取气瓶使用条件:收集的气体的密度小于空气密度(组成气体的分子的相对分子质量小于29),并且气体不与空气中的成分反应。
规则:短管进,长管出。
常见实例:H2、NH3四、排水集气瓶使用条件:①气体不溶或难溶于水;②气体不与水反应;(③对于部分气体来说,密度与空气密度接近,无法用排空气法收集。
)规则:短管进,长管出。
常见实例:O2、H2、NO五、排水量气瓶使用条件:同“四”规则:短管进,长管出。
如果忽略导管内的水,量筒内水的体积就是进入集气瓶中气体的体积。
除杂●除杂的原则:①主要成分的质量不能减少(可以增多);②除杂时不能引进新的杂质。
●除去CuO中的C:在氧气流中灼烧(C+O2CO2)。
●除去CO中的CO2:使混合气体通过澄清的石灰水或氢氧化钠溶液(Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O和2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O)。
常见气体物质的除杂方法气体除杂常用的装置如下:(1)N2(O2)方法:通过盛有足量灼热Cu丝的硬质玻璃管(装置—图4)。
原理:2Cu+O2△2CuO。
(2)CO(CO2)方法:通过盛有NaOH溶液的洗气瓶(装置—图1)。
原理:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(3)CO2 (CO)方法:通过盛有灼热的CuO的硬质玻璃管(装置—图4)。
原理:CuO+CO△Cu+CO2(4)CO2 (HCl)方法:通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶(装置—图1)。
原理:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O(5)Cl2(HCl、H2O)方法:依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶(装置—图1)。
原理:HCl在水中的溶解度很大(1:500),饱和食盐水的水就能将氯化氢溶解除去,浓硫酸具有吸水性,能够除去水蒸气。
(6)NH3(H2O)方法:通过盛有碱石灰的干燥管或U形管(装置—图3或图2)。
原理:碱石灰是碱性干燥剂,可吸收氨气中的水蒸气。
(7)SO2(HCl、H2O)方法:依次通过盛有饱和NaHSO3溶液和浓硫酸的洗气瓶(装置—图1)。
原理:NaHSO3+HCl=NaCl+SO2↑+H2O,二氧化硫与浓硫酸不反应,可以用浓硫酸吸收二氧化硫中的水蒸气。
(8)除去CO2中的少量SO2的方法方法:通过盛有饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液或溴水的洗气瓶(装置—图1)。
原理:2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2↑+H2O,2KMnO4+5SO2+2H2O == 2MnSO4+ K2SO4+2H2SO4,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。
注意:气体物质中的杂质不能用通入气体与杂质反应的方法来除杂,如除去CO2中含有的少量CO,如果采用通入氧气点燃的方法是错误的,因为气体的用量很难控制适量,氧气不足,CO除不尽,氧气过量,会产生新的杂质,且在有大量二氧化碳的情况下,很难点燃气体。
气体除杂1.常见气体的性质2.气体的干燥与除杂气体除杂常用干燥装置干燥:常见的气体干燥剂选择干燥剂的原则:干燥剂不能与被干燥的气体发生反应,被干燥的气体不能溶于干燥剂A. COB.H2C.CO2D.O2常见气体的除杂试剂除杂剂的选择原则:不引入新杂质、不减少被除杂气体、除杂后容易分离气体的检验选择依据:与检验对象能产生明显、独特的现象检验除杂顺序检验、除杂的顺序原则:验证混合气体时,水蒸气优先,除杂时,水蒸气最后题组一1.除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法:(1)CO(CO2):_____________;(2)CO2(CO):_________________;(3)CO2(O2):______________;(4)CO2(HCl):_____ ________;2.如图1是利用CO、CO2混合气体中的CO还原CuO的实验示意图。
①仪器a的名称是___.乙装置中应该用酒精灯的___焰加热。
4.锌粒和盐酸反应制氢气时,常混有氯化氢、水蒸气等杂质。
为证明并除去杂质。
(1)为了实现上述目的,应选择的以上装置及连接顺序是(填字母顺序)___ .5.实验室用大理石和盐酸制取二氧化碳气体时,二氧化碳气体中总会混有其他两种气体,为了得到干燥纯净的二氧化碳气体,请同学们想办法将杂质气体除去。
(1)混有的两种气体分别是和。
(2)如何除去这两种气体得到干燥纯净的二氧化碳气体,请从上图选择合适试剂并连接好除去HCl的试剂:溶液;除去H2O试剂:连接顺序:混合气体→→→→6.某同学想用含少量二氧化碳的一氧化碳气体,先制取纯净、干燥的一氧化碳,再还原氧化铜,并验证反应产物.请根据下图所示实验装置回答下列问题(其中A处框图表示盛有CO2和CO混合气体的贮气瓶).(1)加热草酸制一氧化碳气体的发生装置与实验室制(O2/CO2)相同(2)请用字母标号表示装置连接的正确顺序(每种装置只用一次).A→______→B→______→______→E.(3)E装置的作用(4)C中发生的化学方程式是。
气体除杂九年级化学知识点气体除杂是化学中的一个重要知识点,它涉及到气体的纯化和净化过程。
在化学实验和工业生产中,常常需要处理含有杂质的气体,为了确保实验结果的准确性和产品质量的稳定性,必须对气体进行除去杂质的处理。
本文将为大家介绍气体除杂的相关知识点。
一、气体的纯化方法气体的纯化方法主要包括物理方法和化学方法。
1. 物理方法物理方法主要利用了气体杂质的不同性质,通过物理性质的差异将气体中的杂质除去。
(1)冷凝法:根据气体的沸点差异,利用低温将混合气体冷凝,使其中的杂质凝固而得到纯净气体。
(2)吸附法:利用活性炭等材料对气体杂质的吸附性,将气体通入含有活性炭的吸附设备,通过吸附剂的作用将气体中的杂质吸附剔除。
(3)扩散法:利用气体分子速度分布不均匀的特性,将气体通过多个孔隙,使得分子速度快的气体分子相对集中在一起,达到纯化的目的。
2. 化学方法化学方法主要通过化学反应将气体中的杂质转化为其他物质,以达到纯化的目的。
(1)氧化还原法:通过氧化还原反应,将气体中的杂质氧化或还原为其他物质,再通过其他方法将其除去。
(2)吸收法:利用溶液中某些物质与气体杂质发生化学反应,将其吸收并与溶液中的其他物质结合,从而将杂质除去。
二、常见的气体除杂设备气体除杂的设备种类繁多,下面将介绍几种常见的设备。
1. 分子筛装置分子筛主要是一种多孔的固体物质,具有特定的吸附性能。
它可将分子直径较大的杂质截留在表面,从而达到除杂的效果。
分子筛广泛应用于石油、化工、医药等行业。
2. 活性炭过滤器活性炭是一种多孔的吸附剂,能有效去除气体中的有机杂质、异味物质和一些有毒有害气体。
活性炭过滤器广泛应用于空气净化、防毒面具等领域。
3. 冷凝器冷凝器是一种将气体冷凝成液体的装置。
它通过降低气体的温度,使气体中的水蒸气等杂质冷凝成液体,从而实现除湿和除杂的功能。
4. 吸附塔吸附塔是用于气体吸附除杂的设备,它采用吸附剂将气体中的杂质吸附下来,从而实现气体的纯化。
实验室制取三大气体中常见的要除的杂质:
制备纯净干燥气体的步骤是:
实验仪器组装公式:气体发生装置—除杂质装置—干燥装置—气体收集装置→尾气处理
(1)制O2要除的杂质:水蒸气(H2O)
(2)用盐酸和锌粒制H2要除的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl,盐酸酸雾)(用稀硫酸没此杂质)
(3)制CO2要除的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl)除水蒸气的试剂:浓流酸、CaCl
固体、碱石灰(主要成份是NaOH和
2
(并且可以检验杂质中有无
CaO)、生石灰、无水CuSO
4
水蒸气,有则颜色由白色→蓝色)等
溶液(并可检验出杂质中有无HCl)、澄清石除HCl气体的试剂:AgNO
3
灰水、NaOH溶液(或固体)、KOH溶液(或固体) [生石灰、碱石灰也可以跟HCl气体反应]
如图为常见的实验装置(用途不一),根据下列要求回答问题,装置可重复使用.提示:,无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色.
(1)将含有水蒸汽的氢气干燥后还原氧化铜,则该气体先要通过装置_______(填序号,下同).
(2)如果要验证混合气体由H2、CO组成,则需要连接的仪器顺序为________.
(3)如果要验证混合气体由CO、CO2组成,则需要连接的仪器顺序为_________.
(4)如果要验证混合气体由H2、H2O组成,则需要连接的仪器顺序为________________.(5)如果要验证混合气体由CO2、CO、H2组成,则需要连接的仪器顺序为_______.
故答案为:(1)B(2)CBEAD(3)DCED(4)ABEA(5)DCBEAD
有下列实验装置如图8-1:
尾气处理
澄清石灰水
混合气体
示意图中A 是简易的氢气发生器,B 是大小适宜的圆底烧瓶,C 是装有干燥剂的U 形管,
a 是旋转活塞,D 是装有还原铁粉的反应管,E 是装有酚酞的试管。
实验前先检查实验装置的气密性。
实验开始时,先关闭活塞a ,并取下烧瓶B ;向A 中
加入一定量适当浓度的盐酸,产生氢气。
经必要的“操作”〔见问题(2)〕后,在导管的
出口处点燃氢气,然后如图所示套上烧瓶B ,塞紧瓶塞,氢气在烧瓶中继续燃烧,用酒精灯
加热反应管D 中的还原铁粉,待B 中氢气的火焰熄灭后,打开活塞a ,气体通过反应管D 进
入试管E 中,使酚酞试液呈红色。
请回答下列问题。
(1)实验前如何检查装置的气密性: 。
(2)点燃氢气前必须进行____操作,进行该操作的方法是____。
(3)写出B 、D 中分别发生反应的化学方程式:B 中_______D 中_____ 。
(4)C 中所盛干燥剂的名称是____;该干燥剂的作用是____。
[例题答案]
(1)在A 中放入少量水,使水面刚浸没长颈漏斗下端,打开旋塞a ,在烧瓶B 底部稍加热,
若在A 漏斗颈内水面上升,且E 中导管口有气泡逸出,表示装置不漏气。
(2)检验氢气纯度;用排水法(或向下排空气法)收集一小试管H 2,用拇指堵住移近火焰,移
开拇指,若没有尖锐的爆鸣声,表示H
2纯度合格,可以点燃或收集。
(4)C 中:碱石灰;吸收气体中少量水蒸气和盐酸酸雾。
验证某混合气体含有CO 和H 2,并除去含有的少量CO 2杂质。
甲同学进行了如下实验:
①A中氢氧化钠溶液的作用是(10),B中浓硫酸的作用是吸收水分,观察到C中黑色氧化铜变(11),D中澄清石灰水变浑浊,写出D中反应的化学方程式(12)。
②乙同学认为上述实验现象不能确定混合气体含有H2,他改进实验后证明了混合气体中含有H2。
请写出乙同学的实验改进方法和现象(13)。
从环境保护角度,该实验中最后导出的尾气处理方法是(14)。
③丙同学对A装置反应后的溶液成分进行验证,请根据实验现象填写下列空白处:
实验操作过程实验现象实验结论Ⅰ.取待测液少量于试管中,向其中滴
产生白色沉淀溶液中含Na2CO3加适量(15)溶液
Ⅱ.将上述反应后的混合物静置后,再
溶液呈红色溶液中含NaOH 向上层清液中加入(16)溶液。
若将Ⅱ中加入的溶液换成(17)(写化学式),也可得出Ⅱ中相同的结论。
写出相应的化学方程式为:(18)。
(10) 除去二氧化碳 (11)变红(12)CO2 +Ca(OH)2→Ca CO3↓+ H2 O
(13)在C和D之间加无水硫酸铜干燥装置,白色变蓝色(合理给分)(此空2分)
(14)点燃或收集(合理即可) (15)加可溶性钙盐(或钡盐),
(16)酚酞(17)可溶性铜盐或铁盐(合理给分)
(18)2NaOH+CuSO4→Cu(OH)2↓+Na2SO4(合理即可)
有一无色气体,可能是由CO、CO2、H2O(水蒸气)中的一种或几种组成。
为确定其组成,小明同学按下列方案进行实验,请回答下列问题
①若看见黑色氧化铜变红色,说明氧化铜发生了 (15) (填“氧化”或“还原”)
反应,则原无色气体中一定含有 (16) 。
②若看见 (17) 现象,则无色气体中一定不含有水蒸气。
③若看见澄清石灰水变浑浊,写出C 装置中的化学反应方程式 (18) 。
由此现象,并不能确定原无色气体中有二氧化碳,理由是 (19) 。
④最后用气球收集 (20) (填气体化学式),保护环境。
54.某气体中可能含有CO 、CO 2和H 2中一种或几种,为了确定该气体的组成,某实验小组
按如下装置进行实验。
①实验现象:A 、D 装置中均有白色沉淀产生;B 装置中黑色粉末变成亮红色;C 装置中
有明显现象,该现象是 ⑾ 。
②依据上述实验现象,该气体的组成是 ⑿ 。
装置A 中澄清石灰水的作用是 ⒀ ,写出该反应的化
学方程式 ⒁ 。
③问题与反思:实验结束后,某同学对上述实验设计提出质疑,认为没有达成实验目的。
下面请你一起对上述实验装置中所存在的问题进行改进:
⒂ 。
54 ① ⑾ 白色变成蓝色
1 ② ⑿ 一定含有CO 、CO 2,可能含有H 2
2 有错扣1分,扣完为止 ⒀ 检验并除尽二氧化碳
1 答全给分 ⒁ Ca(OH)2+CO
2 → CaCO 3↓+H 2O
1 ③ ⒂ 无法确认H 2是否存在,所以应在
AB 装置之间加一个干燥装置;D 装
置应有尾气处理
2 合理给分。