气体检验与除杂方法
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混合气体的检验和除杂汇总知识储备:1.常见气体的检验除杂:122.气体装置:洗气瓶 干燥管 U 型管 玻璃直导管A B C D3. 混合气体除杂和检验规律:混合气体除杂时: (填先还是后)除去水蒸气 混合气体检验时: (填先还是后)检验水蒸气 后 先【课堂练习】1、为了区别CO与CO2两瓶无色气体,下列方法中可行的是( B)A.伸入燃着的木条B.分别通入少量澄清石灰水,振荡C.分别通入少量NaOH溶液,振荡D.分别通入少量稀硫酸,振荡2、下列各组气体中,均能用固体氢氧化钠干燥的一组是( A )A.H2、O2、CO B.H2、O2、HCl C. H2SO2、CO D.O2、CO、CO233、为除去氢气中含有的少量氯化氢和水蒸气,应选用的装置是下图中的( D )。
44、氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳,是我们初中化学学习中最为熟悉的四种气体,请根据一定的依据对他们进行分类分类依据是否①是否具有可燃性H2,CO O2、CO2②是否含有氧元素③是否是氧化物5、如下图所示,该装置有洗气、检验及储气等多种用途(1)若用此装置来除去氢气中混有的少量水蒸气时,在锥形瓶内应该盛放的试剂是。
(2)若要验证氢气中是否混有氯化氢气体,锥形瓶内应该盛放的试剂是。
(3)若用来收集气体,当气体从b端通入时,能收集到的气体可以是。
(4)若将集气瓶装满水,可以收集并测量甲烷的体积,此时甲烷表现的性质是,气体应由管进入,由管通向量筒。
浓硫酸紫色石蕊溶液氢气(或者其他气体) 不溶于水 b a56、下图为常见的实验装置(各具用途)H2+CuO△Cu+H2OA B C D E⑴将含水蒸气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)⑵如果验证混合体中有H2 和H2O,需连接的仪器顺序是_______________。
⑶如果验证混合气体中有H2、CO和H2O ,则需连接的仪器顺序为__________。
⑷如果验证混合气体中有CO2、CO、H2,则需连接的仪器顺序是。
气体制备、除杂、验证设计模式随着素质教育的深入,近年来中考、竞赛中对学生设计实验的能力要求有所提高。
综合性实验题信息量大,渗透性强,比较好的考察了学生综合运用知识、分析解决问题的能力,这就要求教师在实验教学中应注重对学生进展实验设计模式的培养。
一、气体制备的设计模式1发生装置的选择主要从反响物状态和反响时是否需要加热来选择。
(1)但凡给固体加热或固体跟固体反响加热,适用于制O2装置(a 套装置),即试管横放、管口略下倾,教科书中加热Cu2(OH)2CO3、H2复原CuO、胆矾分解均采用此装置。
(2)但凡固体与液体反响制气体,且反响不需加热,均可采用制取H2装置(b套装置),即试管直立。
(a、b套装置图略)假设要控制液体反响,可加长颈漏斗或分液漏斗。
假设反响物固体块较大,且用量多,可将试管换成广口瓶、锥形瓶或烧瓶等。
无论选用上述哪种装置均应注意:(1)先检查气密性后再加药品。
(2)制气装置中导管口略露出胶塞即可。
(3)铁夹夹在试管的中上部。
另外,利用a套装置时还应注意:(1)药品平铺。
(2)加热用外焰,先均匀加热后集中加热。
(3)如反响较剧烈,要在试管口塞一团棉花,以防药品堵塞导管口。
(4)制完气体,应先撤导管后撤酒精灯。
利用b套装置时还应注意:(1)长颈漏斗底端需液封。
(2)装药品时先固后液。
2收集装置的选择(1)凡常温下不与空气中的成分反响的气体,可根据气体密度与空气密度的比较(或利用空气平均式量与气体式量比较),采用向下或向上排空气取气法。
(2)凡气体不易溶或难溶于水的,可采用排水取气法。
(3)有毒性且不溶于水的气体,可采用洗气瓶倒装装置(既短进长出),从长管排出的水可用烧杯接装,如将烧杯换成量筒还可用来测量生成气体的体积。
洗气瓶中的液体可根据气体性质选用。
利用排气法收集气体时需注意:(1)导管应插入集气瓶底部(无论向下排气或向上排气法)(2)应在瓶口验满,可燃性气体不能用点燃法验满。
利用排水法收集气体时需注意:(3)收集前集气瓶应充满水倒立于水槽中,不留气泡。
初中化学综合实验——气体的制取、净化和除杂!一、气体制取的仪器组合顺序制备纯净干燥气体的步骤是:1、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⑴制气装置的选择:A 所需药品的状态;B 反应条件⑵集气装置的选择:A 气体的溶解性;B 气体的密度⑶除杂质的试剂和干燥剂的选择:实验室制取的气体常常有酸雾或水份。
(4) 酸雾可用水、氢氧化钠溶液、澄清的石灰水或饱和碳酸钠(碳酸氢钠)溶液除去,水份可用干燥剂如:浓硫酸(酸性)、碱石灰(碱性)、固体氢氧化钠(碱性)、氧化钙(碱性)、五氧化二磷(酸性)、无水氯化钙(中性)、无水硫酸铜(中性)等除去.(5)酸性干燥剂(浓硫酸)不能干燥碱性气体如氨气;(6)碱性干燥剂(NaOH )不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、氯化氢等2、气体除杂的方法:A 水吸收法:易溶于水的气体杂质用水吸收。
(如HCl)B 酸碱吸收法:酸性气体杂质用碱性试剂吸收。
(如氢氧化钠溶液吸收CO2、HCl。
)C 沉淀法:将杂质气体转变为沉淀除去。
(如用澄清石灰水除CO2)D 固化法:将杂质气体与固体试剂反应生成固体而除去。
(如除去O2用灼热的氧化铜)E 转纯法:将杂质转化为所需气体。
(如除去CO中的CO2,可将气体通过炽热的炭粉)3、气体除杂的原则:不减少被净化气体的质量,不引进新的杂质。
4、气体除杂的注意事项:A 选择除杂试剂:一般只能跟杂质起反应,而不能与被净化的气体反应。
B 除杂务尽:选择除杂试剂要注意反应进行的程度。
(如除去CO2时用氢氧化钠溶液比用澄清石灰水要好。
因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙要大很多,因此其溶质质量分数较大。
)C 有许多杂质要除去时,要注意除杂的顺序。
一般来说,杂质中有许多酸性杂质时,先除酸性较强的杂质;而水蒸气要放在最后除去。
除去杂质和干燥的装置一般用洗气瓶或干燥管。
在洗气瓶中导气管一般是长进短出,在干燥管中一般是大进小出。
除杂和干燥一般是先除杂后干燥。
常见高中化学气体除杂方法和规律小结高中化学中,气体除杂是一个重要的实验操作和理论知识。
下面将对常见的高中化学气体除杂方法和规律进行小结。
1.热力学效应:在一定温度和压力下,气体的溶解度与温度和压力成正比。
根据这一规律,可以利用升温或降压来除去气体溶解。
2.冷凝法:将气体冷却到低温,使其在低温下形成液体或固体状态,然后通过物理的分离方法,如过滤、沉淀等,将溶液中的其他杂质除去,得到纯净的气体。
常用的冷凝法有冰浴法、冷凝管法等。
3.洗涤法:利用溶液对气体溶解度的影响来除去杂质。
将气体通入溶解着杂质的溶液中,杂质会与溶液发生化学反应,形成新的物质,然后通过物理分离方法,如沉淀、过滤等,将溶液中的杂质除去,得到纯净的气体。
常用的洗涤法有饱和盐溶液洗涤法、酸洗法、碱洗法等。
4.吸附法:利用杂质在吸附剂表面的吸附性质来除去杂质。
将气体通过吸附剂床层时,吸附剂表面的活性位点能与杂质发生吸附作用,将杂质吸附在吸附剂上,从而除去杂质,得到纯净的气体。
常用的吸附剂有活性炭、沸石、分子筛等。
5.膜分离法:利用气体分子大小和传输速率不同来分离气体。
通过选择性透过性好的膜,使其中一种或几种气体通过膜,而其他气体被阻挡在膜上,从而实现气体分离。
常用的膜分离法有渗透膜法、气体扩散法等。
6.组合应用:根据气体的物理、化学性质以及所需要纯化程度的不同,可以将以上方法进行组合应用,以达到更好的气体除杂效果。
总之,常见的高中化学气体除杂方法有热力学效应法、冷凝法、洗涤法、吸附法和膜分离法。
使用这些方法可以有效地除去气体中的杂质,得到纯净的气体。
不同的方法适用于不同的气体和杂质,需要根据实际情况进行选择和操作。
(1)洗气法:此法适用于除去气体有机物中的气体杂质。
如除去乙烷中的乙烯,应将混合气体通入盛有稀溴水的洗气瓶,使乙烯生成1,2-二溴乙烷留在洗气瓶中除去。
不能用通入酸性高锰酸钾溶液中洗气的方法,因为乙烯与酸性高锰酸钾溶液会发生反应生成CO2混入乙烷中。
除去乙烯中的SO2气体可将混合气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶洗气。
(2)转化法:将杂质转化为较高沸点或水溶性强的物质,而达到分离的目的。
如除去乙酸乙酯中少量的乙酸,不可用加入乙醇和浓硫酸使之反应而转化为乙酸乙酯的方法,因为该反应可逆,无法将乙酸彻底除去。
应加入饱和Na2CO3溶液使乙酸转化为乙酸钠溶液后用分液的方法除去。
溴苯中溶有的溴可加入NaOH溶液使溴转化为盐溶液再分液除去。
乙醇中少量的水可加入新制的生石灰将水转化为Ca(OH)2,再蒸馏可得无水乙醇。
灼3用26.SO2(HCl)——用饱和NaHSO3溶液NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑7.Cl2(HCl)——用饱和食盐水,HCl易溶而Cl2不溶8.MnO2(碳粉)——1.将混合物在氧气中点燃C+O2=CO22.通入灼热的氧化钙C+CaO=Ca+CO2↑(条件:高温)3.通入灼热的氧化铁3C+2Fe2O3=3CO2↑+4Fe9.碳粉(MnO2)——加浓盐酸MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O10.C(CuO)——加稀盐酸CuO+2HCl=CuCl2+H2O11.Al2O3(Fe2O3)方法一:将固体混合物溶于过量的氢氧化钠溶液,过滤除去氧化铁,留下滤液。
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O向滤液中通入过量的CO2,过滤得到Al(OH)3,加热使Al(OH)3分解。
AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3-2Al(OH)3====Al2O3+3H2O方法二:将固体混合物溶于过量的盐酸溶液中,是混合物完全溶解。
Al2O3+6H+=2Al3++3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2、加入过量NaOH溶液,过滤除去沉淀Fe(OH)3,Fe3++3OH-=Fe(OH)3Al3++4OH-=AlO-+2H2O3、向滤液中通入过量的CO2,过滤得到Al(OH)3,加热使Al(OH)3分解。
一、物质的检验利用物质特有的性质,确定物质是否存在的实验方法。
(一)、气体的检验1、氧气:带火星的木条放入瓶中,若木条复燃,则是氧气。
2、氢气:在玻璃尖嘴点燃气体,罩一干冷小烧杯,观察杯壁是否有水滴,往烧杯中倒入澄清的石灰水,若不变浑浊,则是氢气。
3、二氧化碳:通入澄清的石灰水,,若变浑浊则是二氧化碳。
4、氨气:湿润的紫红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则是氨气。
5、水蒸气:通过无水硫酸铜,若白色固体变蓝,则含水蒸气。
(二)、离子的检验6、氢离子:滴加紫色石蕊试液/加入锌粒。
7、氢氧根离子:酚酞试液/硫酸铜溶液。
8、碳酸根离子:稀盐酸和澄清的石灰水。
9、氯离子:硝酸银溶液和稀硝酸,若产生白色沉淀,则是氯离子。
10、硫酸根离子:硝酸钡溶液和稀硝酸/先滴加稀盐酸再滴入氯化钡。
11、铵根离子:氢氧化钠溶液并加热,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口。
12、铜离子:滴加氢氧化钠溶液,若产生蓝色沉淀则是铜离子。
13、铁离子:滴加氢氧化钠溶液,若产生红褐色沉淀则是铁离子。
二、物质的除杂根据物质和杂质的物理化学性质,采用适当的方法把混合物中杂质分离除去,从而得到纯净的某物质的实验方法。
(一)、物理方法1、过滤法:适用于不溶于液体的固体与液体的分离或提纯。
2、结晶法:适用于可溶性固体与液体的分离和提纯。
具体方法有两种。
①降温结晶法:适用于溶解度受温度变化影响较大的固态物质的分离或提纯。
②蒸发结晶法:适用于溶解度受温度变化影响不大固体物质的分离或提纯。
(二)、化学方法:1、原则:①“不增、不减、易分”:不增即最终不能引入新的杂质;不减是除杂结果不应使所需物质减少;易分是加入试剂后,使杂质转化为沉淀、气体和水等与所需物质易于分离。
②先除杂后干燥。
2、方法:(以下括号里的均为杂质)①吸收法:如一氧化碳混有二氧化碳可用氢氧化钠等碱性溶液吸收;②沉淀法:如氯化钾中混有氯化镁可加氢氧化钾溶液,再过滤;③溶解法:如铜中混有氧化铜可加入过量的盐酸,再过滤;④转化法:如铜中混有锌可加硫酸铜溶液再过滤;⑤气化法:如氯化钠中混有碳酸钠可加入过量盐酸,再蒸发结晶;⑥加热法:如氧化钙中混有碳酸钙可高温灼烧;⑦综合法:当含有多种成分的杂质时,分离提纯往往不仅仅使用一种方法,而是几种方法交替使用。
气体的检验与除杂
一、气体的检验方法
1、二氧化碳--澄清石灰水--变浑浊
通常用澄清石灰水检验,澄清石灰水遇到二氧化碳变浑浊,遇到氢气、一氧化碳、氧气、氮气等其它气体不变浑浊;
CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3↓+H 2O (生成碳酸钙难溶于水)
不用氢氧化钠溶液检验,因为氢氧化钠与二氧化碳反应没有明显现象
CO 2+NaOH =Na 2CO 3+H 2O (生成碳酸钠易溶于水)
【注意】要吸收二氧化碳,经常用氢氧化钠溶液,必要时需用浓的氢氧化钠溶液;一般不用澄清石灰水,因为澄清石灰水中含氢氧化钙较少,可吸收的二氧化碳较少。
如果一定要用澄清石灰水,应当注明足量或过量澄清石灰水。
2、水蒸气--无水硫酸铜--白色固体变蓝
通常将气体通过无水硫酸铜(白色粉末)来检验,无水硫酸铜遇到水蒸气变蓝,生成五水硫酸铜。
3、一氧化碳--灼热的氧化铜、澄清石灰水--黑色固体变红、石灰水变浑浊
通常利用一氧化碳的还原性检验。
将气体通过灼热的氧化铜,如果黑色的氧化铜变红(生成红色的铜),则说明一定有还原性的气体,但要证明一定是一氧化碳气体,则要证明反应后生成的另一种产物是二氧化碳。
因此需要澄清石灰水。
CO +CuO Cu +CO 2CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3↓+H 2O
4、氢气--灼热的氧化铜、无水硫酸铜--黑色固体变红、白色固体变蓝
通常利用氢气的还原性检验。
将气体通过灼热的氧化铜,如果黑色的氧化铜变红(生成红色的铜),则说明一定有还原性的气体,但要证明一定是氢气,则要证明反应后生成的另一种产物是水。
因此需要无水硫酸铜。
H 2+CuO Cu +H 2O
二、除杂方法
除杂原则:不增加新杂质、不减少主要物质、杂质容易分离
1、除去气体中的水蒸气
若是二氧化碳中的水蒸气,可用浓硫酸,不用碱石灰(氢氧化钠与氧化钙的△△
混合物,可与二氧化碳、水、氯化氢反应)
若是氨气中的水蒸气,则只能用碱石灰,不用浓硫酸(浓硫酸有强的吸水性,还可与氨气反应)
2、除去一氧化碳中的二氧化碳
选择只与二氧化碳反应而不与一氧化碳反应的物质,如澄清石灰水或氢氧化钠溶液。
3、除去二氧化碳中的一氧化碳
选择只与一氧化碳反应而不与二氧化碳反应的物质,如灼热的氧化铜等,一般不用点燃气体的方法
4、除去二氧化碳中氯化氢
选择只与氯化氢反应而不与二氧化碳反应的物质,如饱和碳酸氢钠溶液,不仅可以除去氯化氢,还可以生成二氧化碳。
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
5、除去氧化铜中的碳粉
选择只与碳反应不与氧化铜反应且生成物易于分离的物质,如灼热的氧气流。
6、除去碳粉中的氧化铜
选择只与氧化铜反应而不与碳反应且生成物易于分离的物质,如通入氢气或一氧化碳气体并加热等。