中学化学实验常见气体干燥剂的选择和使用
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[备考要点] 1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。
2.掌握常见气体的实验室制法(包括试剂、反应原理、仪器和收集方法)。
3.根据化学实验目的和要求,能做到:(1)设计实验方案;(2)正确选用实验装置;(3)掌握控制实验条件的方法;(4)预测或描述实验现象,分析或处理实验数据,得出合理结论;(5)评价或陈述实验方案。
考点一评价型实验题评价型实验题包括的题型很多,其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、物质制备和应用探究型等,该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程,其实验流程与考查内容一般为1.常见的气体发生装置固体与液体在常温下反应制备气体的装置,如图5,分液漏斗与烧瓶间的导管能平衡气体压强,使液体顺利滴下,排出气体体积不包括加入液体所占体积;如图6、图7,能随制随停,便于控制反应。
2.常见的净化装置——用于除去气体中的杂质气体特别提醒(1)判断气体中杂质的方法①看反应介质。
若反应在溶液中进行,则制取的气体中一定含有水蒸气;若反应物中有气体,由于气体不能充分反应,则制取的气体中一定含有原来的气体,如用CO2与Na2O2反应制取的O2中一定含有CO2杂质。
②看反应物的性质。
如用浓盐酸制取的气体中含有挥发出的HCl 气体。
③看生成物的成分。
如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。
(2)气体干燥剂的选择酸性碱性中性干燥剂浓硫酸、P2O5碱石灰、CaO CaCl2气体CO2、SO2、Cl2、NO2NH3H2、CO、N2、NO、CH4注意:选取干燥剂时,除了常规的从酸碱性角度考虑外,还要考虑特殊反应,如浓硫酸不能干燥还原性气体(H2S、HI等),可用P2O5干燥;中性干燥剂CaCl2不能干燥NH3,因为二者会发生络合反应(这些知识可能会成为高考的设题点)。
3.常见的气体收集装置特别提醒(1)密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集,导气管应“长进短出”;密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集,导气管应“短进长出”。
有机化学实验干燥剂的选择与运用化学干燥法是将适当的干燥剂直接加入到待干燥的液体中去,使与液体中的水分发生作用而达到干燥的目的,下面是小编搜集的一篇探究有机化学实验干燥剂应用的论文范文,欢迎阅读参考。
有机化学实验中常遇到需要对液态有机物进行干燥处理的问题,其目的在于除去化合物中存在的少量水分或其他溶剂,如在有机化学实验中,常有一些合成液态有机化合物的实验,如乙醚的制备、乙酸乙酯的制备、溴乙烷的制备以及环己烯的制备等,在这些合成实验中,产物常常要经过洗涤、干燥,并最终通过蒸馏才能达到一定的纯度。
干燥剂的使用能够体现对化学知识的理解和培养化学实验能力,所以干燥是有机化学实验中经常用到的重要操作之一。
1、干燥的意义和作用在合成液态有机化合物的实验中,为了得到较纯的产物,往往需要进行蒸馏操作,但液体中的水分有可能与液体形成共沸物,在蒸馏时就有过多的前馏分,造成产物的严重损失,最终导致产率严重降低。
在许多合成反应中,需要严格的无水条件,但试剂中的水分会严重干扰反应,如在制备格氏试剂或酰氯的反应中若不能保证反应体系的充分干燥就得不到预期产物。
有些化学反应是通过分析产生的水来判断反应进程的,而反应产物如不能充分干燥,则在分析反应进程时就得不到正确的结果,甚至可能得出完全错误的结论。
液态有机化合物中水的混入往往是由于萃取、洗涤等操作带入的,反应溶剂中水的混入往往是由于在溶剂制造、处理或者由于副反应时作为副产物带入的,另外,反应溶剂在保存的过程中吸潮也会混入水分。
水的存在不仅对许多化学反应,也对重结晶、萃取、洗涤等一系列的化学实验操作带来了不良的影响,因此反应溶剂的脱水和干燥在化学实验中也是很重要的,是经常进行的操作步骤。
尽管在除去溶剂中的其他杂质时往往加入水分,但最好还是进行脱水后再使用。
上面所述所有情况中都需要用到干燥。
干燥的方法因被干燥物的物理性质、化学性质及要求干燥的程度不同而不同,如果处置不当就不能得到预期的效果。
【高中化学】高考化学实验常用的干燥剂高考化学实验常用的干燥剂一、中考化学实验常用的干燥剂:干燥剂。
根据干燥剂的性质可以将干燥剂分成酸性干燥剂、碱性干燥剂和中性干燥剂等。
1、酸性干燥剂(1)浓硫酸干燥剂。
需用浓硫酸潮湿中性气体,例如氧气、氢气、氮气、一氧化碳及甲烷等;还可以用以潮湿非还原性的酸性气体,例如二氧化碳、二氧化硫、氯气、氯化氢等。
因为浓硫酸就是具备水解性的酸性干燥剂,所以无法用以潮湿碱性气体氨气,及还原性气体硫化氢、溴化氢、碘化氢等。
浓硫酸做为干燥剂可以华服在洗脸气瓶中采用。
(2)p2o5干燥剂。
可用来干燥中性气体,如氧气、氢气、氮气、一氧化碳、甲烷等;也可用来干燥酸性气体,如二氧化碳、二氧化硫、氯化氢及氯气等。
五氧化二磷具有强烈的吸水能力,所以它是中学化学实验室中效果最好的干燥剂。
2、碱性干燥剂(1)碱石灰干燥剂。
它是在新制取的cao粉末中加入naoh溶液,充分反应后经干燥制得,其主要成分是氢氧化钙和氢氧化钠。
主要用来吸收氨气中的水分、二氧化碳等。
碱石灰可盛装在干燥管、干燥塔及干燥器中使用。
(2)cao干燥剂。
可以用以潮湿中性气体和碱性气体。
可以在潮湿管、干燥塔及干燥器中采用。
3、中性干燥剂cacl2干燥剂。
氯化钙为多孔性液态,存有较强的吸水能力。
需用去潮湿大多数气体,但无法用以潮湿氨气,因氯化钙与氨气可以构成协调物。
二、催化剂。
中学化学实验中用到的催化剂有:二氧化锰、硫酸、铁粉、氧化铝等。
1、二氧化锰催化剂。
例如,①kclo3水解制备氧气的实验;②过氧化氢水解实验。
2、硫酸催化剂。
如,①乙烯的实验室制取实验;②硝基苯的制取实验;③乙酸乙酯的制取实验;④纤维素硝酸酯的制取实验;⑤乙酸乙酯的水解实验;⑥糖类(包括二糖、淀粉和纤维素)水解实验。
其中①-④的催化剂为浓硫酸,浓硫酸同时还做为脱水剂,⑤⑥的催化剂为稀硫酸,其中⑤也可以用氢氧化钠溶液搞催化剂3、铁催化剂。
如溴苯的制取实验(实际上起催化作用的是溴与铁反应后生成的溴化铁)。
中学阶段干燥剂整理一、气体酸性气体:CO2、Cl2、H2S、NO2、HCl、SO2等碱性气体:NH3中性气体:N2、O2、H2、CH4等二、干燥剂1、酸性干燥剂:浓硫酸(氧化性酸): 吸水性,干燥酸性中性气体,物理变化。
五氧化二磷(酸性白色粉末),原理:P2O5+3H2O=2H3PO4。
酸性干燥剂,可以干燥酸性气体或中性气体。
硅胶(它是半透明,内表面积很大的多孔性固体,有良好的吸附性,对水有强烈的吸附作用。
硅胶做干燥剂不是化学变化,是物理吸附。
(含有钴盐的硅胶叫变色硅胶,没有吸水时呈蓝色,被水饱和后呈粉红色。
)硅胶为酸性干燥剂,可以干燥酸性气体或中性气体2、碱性干燥剂:碱石灰(它是白色固体,主要成分CaO和NaOH)CaO(它是白色固体, 碱性氧化物)固体NaOH3、中性干燥剂:无水CaCl2(白色多孔固体)这是因为:CaCl2+2H2O=CaCl2·2H2O,氯化钙是中性干燥剂,能干燥除氨气以外的任何气体Al2O3(它是中性的白色粉末,是吸附性较强的多孔性吸附剂) 。
CuSO4(白色粉末,吸水程度较小,一般用来检验水的存在,吸水后变成蓝色)一般的说,酸性干燥剂不能干燥碱性气体,可以干燥酸性气体及中性气体;碱性干燥剂不能干燥酸性气体,可以干燥碱性气体及中性气体;中性干燥剂可以干燥各种气体。
但这只是从酸碱反应这一角度来考虑,同时还应考虑到规律之外的一些特殊性.如气体与干燥剂之间若发生了氧化还原反应,或生成络合物,加合物等,就不能用这种干燥剂来干燥该气体了。
三、特殊性1、不能用浓硫酸干燥H2S,HBr,HI等还原性气体,因为二者会发生氧化还原反应,如H2S+H2SO4=2H2O+SO2+S↓2、不能用无水硫酸铜干燥H2S气体,二者会反应CuSO4+H2S=H2SO4+CuS↓3、不能用无水硫酸铜干燥NH3,二者可发生反应生成络合物CuSO4+NH3={Cu(NH3)4}SO44、不能用无水CaCl2干燥NH3,二者会发生反应生成一些加合物CaCl2+4NH3=CaCl2·4NH3 CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3。
溶剂干燥方法一些溶剂因为种种原因总是含有杂质,这些杂质如果对溶剂的使用目的没有什么影响的话,可直接使用。
可是在进行化学实验和进行一些特殊的化学反应时,必须将杂质除去。
虽然除去全部杂质是有困难的,但至少应该将杂质减少到对使用目的没有防碍的限度。
除去杂质的操作称为溶剂的精制,故溶剂的精制几乎都要进行脱水,其次再除去其他的杂质。
1溶剂的脱水干燥:溶剂中水的混入往往是由于在溶剂制造,处理或者由于副反应时作为副产物带入的,其次在保存的过程中吸潮也会混入水分。
水的存在不仅对许多化学反应,就是对重结晶,萃取,洗涤等一系列的化学实验操作都会带来不良的影响。
因此溶剂的脱水和干燥在化学实验中是很重要的,又是经常进行的操作步骤。
尽管在除去溶剂中的其他杂质时有时往往加入水分,但在最好还是要进行脱水,干燥。
精制后充分干燥的溶剂在保存过程中往往还必须加入适当的干燥剂,以防止溶剂吸潮。
溶剂脱水的方法有下列几种:(1)干燥剂脱水这是液体溶剂在常温下脱水干燥最常用使用的方法。
干燥剂有固体,液体和气体,分为酸性物质,碱性物质,中性物质以及金属和金属氢化物。
干燥剂的性质各有不同,在使用时要充分考虑干燥剂的特性和干燥剂的性质,才能有效达到干燥的目的。
在选择干燥剂时首先要确保进行干燥的物质与干燥剂不发生任何反应;干燥剂兼做催化剂时,应不使溶剂发生发生分解,聚合,并且干燥剂与溶剂之间不形成加合物。
此外,还要考虑倒干燥速度,干燥效果和干燥剂的吸水量。
在具体使用时,酸性物质的干燥最好选用酸性物质干燥剂,碱性物质的干燥用碱性干燥剂,中性物质的干燥用中性干燥剂。
溶剂中有大量水存在的,应避免选用与水接触着火(如金属钠等)或者发热猛烈的干燥剂,可以先选用氯化钙一类缓和的干燥剂进行干燥脱水,使水分减少后再使用金属钠干燥。
加入干燥剂后应搅拌,放置一夜。
温度可以根据干燥剂的性质,对干燥速度的影响加以考虑。
干燥剂的用量应稍有过剩。
在水分多的情况下,干燥剂因吸水吸收水分发生部分或全部溶解生成液状或泥状分为两层,此时应进行分离并加入新的干燥剂。
中学化学实验常见气体干燥剂的选择和使用气体的干燥是气体净化中重要的步骤,掌握中学常见的气体干燥剂、干燥装置、干燥剂选择原则,十分重要,为了便于同学复习和应用,现总结如下。
一、干燥装置的基本类型和气体流动方向:球形干燥管U注意:1、固体干燥剂颗粒大小要适当,颗粒太大气体和干燥剂接触面小,不利于干燥效果不好;颗粒太小,气体不易通过,容易堵塞,一般以黄豆粒大小为宜。
2、液体干燥剂用量要适当,并控制好通入气体的速度,为了防止发生倒吸,在洗气瓶与反应容器之间应连接安全瓶。
二、气体的分类1、根据酸碱性,酸性气体:CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、HBr、HI等碱性气体:只有NH3中性气体:H2、O2、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2、N2等2、根据常温氧化还原性强弱,强还原性气体:H2S、HBr、HI、SO2等一般性气体:H2、O2、CH4等三、气体干燥剂的类型及选择1、常用气体干燥剂按酸碱性可分为三类:①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。
酸性干燥剂能够干燥酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。
碱性干燥剂可以用来干燥碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙、无水硫酸铜等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
2、根据干燥剂的氧化性分两类①强氧化性干燥剂:浓硫酸②一般干燥剂:五氧化二磷、硅胶、生石灰、碱石灰、固体NaOH、CaCl2、CuSO4等3、干燥剂选择的基本原则:根据干燥剂和气体的性质选择,其基本原则是干燥剂只吸收气体中的水分,不吸收被干燥的气体,具体表现在:(1)在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,如不能用碱石灰、CaO和NaOH 干燥CO2、SO2、HCl、H2S、Cl2、NO2等;(2)显酸性的气体不能选用碱性干燥剂,如不能用P2O5、浓 H2SO4干燥 NH3;(3)还原性的气体不能选用有强氧化性的干燥剂,如不能用浓 H2SO4干燥 H2S、HBr、HI等;虽然H2、SO2、CO、CH4也有还原性,但是浓硫酸在常温下不能氧化它们,可以用浓硫酸干燥。
中学化学实验常见气体干燥剂的选择与使用气体的干燥就是气体净化中重要的步骤,掌握中学常见的气体干燥剂、干燥装置、干燥剂选择原则,十分重要,为了便于同学复习与应用,现总结如下。
一、干燥装置的基本类型与气体流动方向:盛装干燥剂状态液体干燥剂固体干燥剂装置示意图洗气瓶球形干燥管U形干燥管气体流动方向长管进气,短管出气U形干燥管,进气与出气没有区别;球形干燥管应该大口进气,小口出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花,防止干燥剂流动)注意:1、固体干燥剂颗粒大小要适当,颗粒太大气体与干燥剂接触面小,不利于干燥效果不好;颗粒太小,气体不易通过,容易堵塞,一般以黄豆粒大小为宜。
2、液体干燥剂用量要适当,并控制好通入气体的速度,为了防止发生倒吸,在洗气瓶与反应容器之间应连接安全瓶。
二、气体的分类1、根据酸碱性,酸性气体:CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、HBr、HI等碱性气体:只有NH3中性气体:H2、O2、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2、N2等2、根据常温氧化还原性强弱,强还原性气体:H2S、HBr、HI、SO2等一般性气体:H2、O2、CH4等三、气体干燥剂的类型及选择1、常用气体干燥剂按酸碱性可分为三类:①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。
酸性干燥剂能够干燥酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。
碱性干燥剂可以用来干燥碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙、无水硫酸铜等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
2、根据干燥剂的氧化性分两类①强氧化性干燥剂:浓硫酸②一般干燥剂:五氧化二磷、硅胶、生石灰、碱石灰、固体NaOH、CaCl2、CuSO4等3、干燥剂选择的基本原则:根据干燥剂与气体的性质选择,其基本原则就是干燥剂只吸收气体中的水分,不吸收被干燥的气体,具体表现在:(1)在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,如不能用碱石灰、CaO与NaOH干燥CO2、SO2、HCl、H2S、Cl2、NO2等;(2)显酸性的气体不能选用碱性干燥剂,如不能用P2O5、浓 H2SO4干燥 NH3;(3)还原性的气体不能选用有强氧化性的干燥剂,如不能用浓 H2SO4干燥 H2S、HBr、HI等;虽然H2、SO2、CO、CH4也有还原性,但就是浓硫酸在常温下不能氧化它们,可以用浓硫酸干燥。
关于化学常见气体干燥剂的总结一、气体的分类1、酸性气体:CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、等2、碱性气体:NH33、中性气体:H2、O2、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2、N2等二、气体干燥剂的分类初中阶段主要是以酸碱性来分类的,分为三类,如下:1、酸性干燥剂:如浓硫酸、五氧化二磷等。
酸性干燥剂能够干燥酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
2、碱性干燥剂:如生石灰、碱石灰、固体NaOH等。
碱性干燥剂可以用来干燥碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
3、中性干燥剂:如无水氯化钙、无水硫酸铜等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
三、干燥剂的选择方法根据干燥剂和气体的性质选择,其基本方法是干燥剂只吸收气体中的水分,不吸收被干燥的气体,具体为:(1)在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,如不能用浓 H2SO4干燥 NH3;(2)显酸性的气体不能选用碱性干燥剂,如不能用碱石灰、CaO和NaOH干燥CO2、SO2、HCl、H2S、Cl2、NO2等;(3)能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用固体NaOH干燥CO2、SO2等。
四、干燥装置的基本类型和气体流动方向如图:液体干燥剂固体干燥剂洗气瓶球形干燥管U形干燥管长进,短出U形干燥管,进气和出气没有区别;球形干燥管应该大进气,小出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花,防止干燥剂流动)注意:1、固体干燥剂颗粒大小要适当,利于气体和干燥接触和流动,一般以黄豆粒大小为宜。
2、液体干燥剂用量要适当,并控制好通入气体的速度,为了防止发生倒吸,在洗气瓶与反应容器之间应连接安全瓶。
除杂1、要除去弱酸性气体中混有的强酸性气体杂质,我们常选用弱酸性气体溶于水后形成的饱和盐溶液。
若弱酸性气体溶于水后为一元酸,则用该酸形成的饱和正盐溶液。
若为二元弱酸,则为该酸形成的饱和酸式盐,如Cl2混有HCl气体,用饱和食盐水净化吸收,如CO2中混有HCl、SO2用饱和NaHCO3溶液净化吸收。
高中化学干燥剂知识总结
干燥剂是一种吸湿剂,用于去除空气中的水分,使空气变干燥。
在化学实验中,常常需要保持试剂或反应物的干燥状态,因此干燥剂的使用非常重要。
常见的干燥剂有:
1. 硅胶:硅胶是一种多孔性材料,能够吸附水分。
它通常以白色或橙色颗粒的形式存在,被广泛用作干燥剂。
2. 氢氧化钠:氢氧化钠也是一种常用的干燥剂。
它能够吸收空气中的水分,并形成氢氧化钠的水合物。
3. 磷酸:磷酸可以吸附水分,常用于干燥有机溶剂。
4. 硫酸:硫酸是一种强酸,能够与水反应生成热,从而将水分蒸发。
因此,硫酸也常用作干燥剂。
在使用干燥剂时,需要注意以下几点:
1. 干燥剂应保存在密封的容器中,以防止吸湿。
2. 在实验操作中,应尽量避免将干燥剂暴露在空气中,以免其吸湿失效。
3. 干燥剂的使用方法应根据具体实验进行调整。
有些干燥剂需要预先活化,有些需要加热才能发挥效果。
4. 使用硫酸作为干燥剂时,应注意其强酸性,避免与其他物质发生剧烈反应。
总之,在化学实验中,正确选择和使用干燥剂可以有效地保持试剂和反应物的干燥状态,确保实验结果的准确性和可靠性。
高中化学实验干燥剂的选用高中时期物质除杂时会遇到物质干燥问题,这时就要考虑干燥剂的选择。
选用干燥剂的差不多原则确实是:所选干燥剂不能与被干燥气体反应,干燥过程中不能引入新物质。
中学时期的干燥剂,按照酸碱性可分为三种:1、酸性干燥剂:浓硫酸、P2O5、硅胶1)浓硫酸(强氧化性酸)2)P2O5(酸性白色粉末)、3)硅胶(它是半透亮,内表面积专门大的多孔性固体,有良好的吸附性,对水有强烈的吸附作用。
含有钴盐的硅胶叫变色硅胶,没有吸水时呈蓝色,被水饱和后呈粉红色。
)2、碱性干燥剂:碱石灰、CaO、固体NaOH1)碱石灰(它是白色固体,要紧成分CaO和NaOH)、2)CaO(它是白色固体,碱性氧化物)、3)固体NaOH(强碱)3、中性干燥剂:无水CaCl2、CuSO41)无水CaCl2(白色多孔固体)、2)CuSO4(白色粉末,吸水程度较小,一样用来检验水的存在,吸水后变成蓝色CuSO4·5H20)二、常见气体的分类中学时期常见的气体,按酸碱性也可分为三种:①酸性气体:CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl、H2S、HBr、HI等②碱性气体:NH3③中性气体:N2、O2、H2、CH4等三、干燥剂的选择1、总的原则:(酸碱性要一致且不能发生反应)a、酸性干燥剂不能干燥碱性气体,能够干燥酸性气体及中性气体b、碱性干燥剂不能干燥酸性气体,能够干燥碱性气体及中性气体c、中性干燥剂能够干燥各种气体。
但这只是从酸碱反应这一角度来考虑,2、同时还应考虑到规律之外的一些专门性.如气体与干燥剂之间若发生了氧化还原反应,或生成络合物,加合物等,就不能用这种干燥剂来干燥该气体了。
专门性:①不能用浓硫酸干燥H2S,HBr,HI等还原性气体,因为二者会发生氧化还原反应。
如H2S+H2SO4=2H2O+SO2+S↓,H2SO4+HBr=Br2+SO2+ 2H2O,H2SO4+HI=I2+SO2+2H2O②不能用无水硫酸铜干燥H2S气体,二者会发生反应:CuSO4+H2S=H2SO4+CuS↓③不能用无水硫酸铜干燥NH3,二者可发生反应生成络合物:CuSO4+NH3={Cu(NH3)4}SO4④不能用无水C aCl2干燥NH3,二者会发生反应生成一些加合物:CaCl2+8NH3=CaCl2·8 NH33、常用干燥剂干燥气体小结可干燥的气体浓硫酸:N2、O2、H2、CH4、CO等中性气体和CO2、SO2、NO 2、Cl2、HCl等酸性气体碱石灰:N2、O2、H2、CH4、CO等中性气体和NH3等碱性气体无水氯化钙:N2、O2、H2、CH4、CO、CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl等气体不可干燥的气体浓硫酸:NH3等碱性气体和H2S、HBr、HI、C2H4(烯烃)等还原性气体无水氯化钙:NH3等会反应的气体碱石灰:Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2等酸性气体四、常见干燥装置1、液态干燥剂装置(盛放液体干燥剂)2、固态干燥剂装置(盛放固体干燥剂)1)球形干燥管2)U形干燥管。
浅议气体干燥剂的选择在化学实验和考试的实验题中,常常涉及某些气体干燥剂的选择。
而在教材中有关此内容的介绍是零散的,不系统的。
在教学中,就如何正确选择气体干燥剂进行归纳,能快速、准确地进行判断和选择。
一、选择原则:所选的干燥剂不能与被干燥的气体发生反应,且干燥之后不能带入新的气体。
二、气体类别:根据气体的酸碱性,可将常见的气体分为以下三类:①酸性气体:Cl2、CO2、SO2、NO2、H2S、HX等;②碱性气体:;NH3③中性气体:O2、H2、N2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2等。
三、干燥剂类别:与气体分类相似,据其酸碱性,可分为以下三类:①酸性干燥剂:浓硫酸、五氧化二磷;②碱性干燥剂:碱石灰、生石灰、固体氢氧化钠③中性干燥剂:无水氯化钙、无水硫酸铜。
四、干燥剂选择的方法:①酸性气体一般选用酸性干燥剂或中性干燥剂,不能选用碱性干燥剂。
但H2S气体不能用浓硫酸或无水硫酸铜作干燥剂,因为H2S能与浓硫酸或无水硫酸铜发生反应。
H2S + H2SO4(浓)== S↓+ SO2↑+ 2H2OH2S +CuSO4 =====CuS↓+ H2SO4②碱性气体一般选用碱性干燥剂或中性干燥剂,不能选用酸性干燥剂。
但NH3气体不能用无水氯化钙或无水硫酸铜作干燥剂,因为NH3能与无水氯化钙、无水硫酸铜发生反应,生成加合物或配合物。
8NH3 + CaCl2 ===CaCl2•8NH34NH3 + CuSO4 ====Cu(NH3)4SO4③中性气体一般可任选干燥剂。
但H2不能用无水硫酸铜作干燥剂。
因为H2能与无水硫酸铜发生氧化还原反应。
H2 + CuSO4 === Cu + H2SO4五、记忆方法:①表格法:综上所述,被干燥气体与干燥剂的选用情况如下表(“+”表示被干燥气体与所选干燥剂能发生反应,不可选用,其中“++”表示上述干燥剂选择方法中的特例,尤其要注意到;空白表示被干燥气体与所选干燥剂不发生反应,可选用。
高中化学常见干燥剂作者:姜红来源:《中学化学》2016年第12期一、干燥剂类型干燥剂能除去潮湿物质中的水分,它的干燥原理大致分物理原理和化学原理两类。
一类是通过物理方式将水分子吸附在自身的结构,它们内部通常为极细的毛孔网状结构,这些毛细孔能够吸收水分,并通过其物理吸引力将水分保留住。
常见的物理干燥剂有硅胶(成分为mSiO2·nH2O)与分子筛(成分为活性氧化铝等)。
另一类是吸收水分子产生新物质,如水合物或其他化合物。
与水可以生成水合物的有硫酸、无水氯化钙、无水硫酸铜、无水硫酸钠、无水硫酸镁和无水氯化镁等;与水反应后生成其他化合物有五氧化二磷、氧化钙、金属钠、金属镁等。
如果根据干燥剂的酸碱性来分,可以分为三类:一类为酸性干燥剂,有浓硫酸、五氧化二磷、硅胶等;一类为碱性干燥剂,有固体烧碱、生石灰和碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)等;还有一类是中性干燥剂,如无水氯化钙、无水硫酸镁等。
二、干燥剂选择原则选择干燥剂时首先应考虑干燥剂和被干燥物是否会反应。
酸性干燥剂不能干燥碱性物质,比如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶不能干燥氨。
碱性干燥剂不能干燥酸性物质,比如碱石灰等不能干燥HCl等酸性气体。
有些中性干燥剂能和被干燥物反应,如无水CaCl2不能用于干燥NH3,二者会发生络合反应,生成一些加合物 CaCl2+4NH3CaCl2·4NH3 ;CaCl2+8NH3CaCl2·8NH3 。
浓硫酸不能干燥H2S、HI、HBr等还原性气体,因为会发生氧化还原反应,如H2S+H2SO42H2O+SO2+S↓ 。
除此之外,还要考虑吸水能力、干燥的速率、价格高低、能否再生、是否安全环保等因素。
三、常用干燥剂的特点和适用范围1.浓硫酸浓硫酸具有强烈的吸水性,对许多有机化合物有腐蚀性,因此常用于干燥无机物,除去不与H2SO4反应的气体中的水分。
常作为H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的干燥剂,不能干燥NH3、H2S、HI、HBr。
2020届高三化学二论复习化学实验——气体问题(知识梳理及训练)知识梳理1.装置的连接(1)装置连接顺序:制气装置→净化装置→干燥装置→反应或收集装置→尾气处理装置。
(2)组装顺序:由下向上,由左及右,先塞后定。
(3)操作顺序:装配仪器→检查气密性→加入药品。
2.气体的净化(1)判断气体中杂质的方法①看反应介质。
若反应在溶液中进行,则制取的气体中一定含有水蒸气;若反应物中有气体,由于气体不能充分反应,则制取的气体中一定含有原来的气体,如用CO2与Na2O2反应制取的O2中一定含有CO2杂质。
②看反应物的性质。
如用浓盐酸制取的气体中含有挥发出的HCl气体。
③看生成物的成分。
如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。
(2)气体干燥剂的选择注意:选取干燥剂时,除了常规地从酸碱性角度考虑外,还要考虑特殊反应,如浓硫酸不能干燥还原性气体(H2S、HI等),可用P2O5干燥;中性干燥剂CaCl2不能干燥NH3,因为二者会发生络合反应(这些知识可能会成为高考的设题点)。
3.气体的收集(1)密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集,导气管应“长进短出”;密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集,导气管应“短进长出”。
(2)易溶于水或能与水反应的气体,如NH3、HCl、NO2等,需用排空气法或排其他溶剂法收集。
(3)常温下能与空气中的成分反应的气体(如NO),密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等),都不能用排空气法收集。
(4)能溶于水但溶解度不大的气体,可以用排饱和溶液的方法收集,如CO2——排饱和NaHCO3溶液;SO2——排饱和NaHSO3溶液;H2S——排饱和NaHS溶液;Cl2——排饱和NaCl溶液。
4.尾气的处理尾气处理装置:(1)装置甲适用于溶解度较小的有毒气体,如Cl2、NO2、H2S等。
(2)装置乙适用于溶解度较大的气体,如HCl、NH3等。
(3)装置丙适用于某些可燃性气体,如CO、H2等。
专题讲08 常见气体的制备与收集☆常见气体的制备气体反应原理注意事项O 22KClO 32KCl+3O 2↑ 2KMnO 4K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑①检查装置气密性; ②试管口略向下倾斜; ③先均匀受热后集中加热;④排水法收集时,停止加热前先将导管从水中移出,再熄灭酒精灯;⑤制取CH 4、NH 3时,药品、仪器要干燥NH 32NH 4Cl+Ca(OH)2CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O CH 4CH 3COONa+NaOHNa 2CO 3+CH 4↑CO 2 CaCO 3+2HCl=CaCl 2+CO 2↑+H 2O①检查装置气密性;②长颈漏斗下端在液面以下;③制取SO 2、NO 2、C 2H 2不用启普发生器; ④制取CO 2不用H 2SO 4;制取SO 2用浓硫酸,制取H 2S 不用氧化性酸SO 2 Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO ₄+SO 2↑+H 2O H 2S FeS+H 2SO 4(稀)=FeSO 4+H 2S↑ C 2H 2 CaC 2+2H 2O→Ca(OH)2+C 2H 2↑NO 2Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O Cl 2MnO 2+4HCl(浓)MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O2KMnO 4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O①检查装置气密性;②液+液△→气体,应加碎瓷片;③制取C 2H 4需用温度计;④NO 只能用排水法收集HClNaCl(固)+H 2SO 4(浓)NaHSO 4+HCl↑2NaCl(固)+H 2SO 4(浓)Na 2SO 4+2HCl↑ C 2H 4CH 3CH 2OH CH 2=CH 2↑+H 2O必备知识NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OHCOOH CO↑+H2OCOHOOC—COOH CO↑+CO2↑+H2O☆气体发生装置气体发生装置依据制备气体所需反应物的状态和反应条件的不同主要分为3类。
化学流程中干燥剂的使用1. 引言化学实验和工业生产过程中,许多反应需要在干燥条件下进行,以避免水分对反应产物的影响。
为了达到干燥的目的,常采用干燥剂吸附水分。
本文将介绍化学流程中干燥剂的使用方法和注意事项。
2. 干燥剂的种类干燥剂按照吸附水分的方式可分为物理吸附型和化学吸附型两类。
2.1 物理吸附型干燥剂物理吸附型干燥剂通过表面的孔隙吸附水分分子,例如常见的硅胶、分子筛等。
它们具有较大的比表面积和良好的吸湿性能,在化学实验和工业生产中广泛应用。
2.2 化学吸附型干燥剂化学吸附型干燥剂通过与水分反应形成无机盐或化合物,将水分永久地转化为其他物质,例如常见的磷酸钙、磷酸铜等。
化学吸附型干燥剂通常具有较高的吸湿能力和吸湿速度,在某些特殊情况下更为适用。
3. 干燥剂的使用方法和注意事项正确使用干燥剂对保证实验和生产质量至关重要。
下面列举了几个干燥剂的使用方法和注意事项:3.1 硅胶干燥剂的使用方法和注意事项•使用硅胶干燥剂前,应先将其加热至100℃以上,以去除已吸附的水分。
•硅胶干燥剂使用时,应放置在密闭容器中,以防止吸湿。
•使用硅胶干燥剂时,应根据被干燥物质的湿度和量,选择适当的干燥剂量。
•使用硅胶干燥剂后,应将其妥善保存,防止吸湿。
3.2 分子筛干燥剂的使用方法和注意事项•分子筛干燥剂使用前,应先将其加热至约200℃,以去除已吸附的水分。
•分子筛干燥剂使用时,应注意密封,以提高吸湿效果。
•使用分子筛干燥剂时,应根据被干燥物质的湿度和量,选择适当的干燥剂量。
•分子筛干燥剂在吸湿过程中会产生热量,应注意防止过热。
3.3 化学吸附型干燥剂的使用方法和注意事项•使用化学吸附型干燥剂时,应先了解其具体的吸湿机理和适用条件。
•化学吸附型干燥剂使用量要按照需要进行调整,以充分吸附水分,但避免超过其吸湿能力。
•使用化学吸附型干燥剂后,应注意妥善处理产生的无机盐或化合物废物。
4. 结论干燥剂在化学流程中的使用对实验和生产过程的成功与否至关重要。
中学化学实验常见气体干燥剂的选择和使用
气体的干燥是气体净化中重要的步骤,掌握中学常见的气体干燥剂、干燥装置、干燥剂选择原则,十分重要,为了便于同学复习和应用,现总结如下。
一、干燥装置的基本类型和气体流动方向:
盛装干燥剂状态液体干燥剂固体干燥剂装置示意图
洗气瓶球形干燥管U形干燥管
气体流动方向长管进气,短管出气U形干燥管,进气和出气没有区别;
球形干燥管应该大口进气,小口出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花,防止干燥剂流动)
注意:
1、固体干燥剂颗粒大小要适当,颗粒太大气体和干燥剂接触面小,不利于干燥效果不好;颗粒太小,气体不易通过,容易堵塞,一般以黄豆粒大小为宜。
2、液体干燥剂用量要适当,并控制好通入气体的速度,为了防止发生倒吸,在洗气瓶与反应容器之间应连接安全瓶。
二、气体的分类
1、根据酸碱性,
酸性气体:CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、HBr、HI等
碱性气体:只有NH3
中性气体:H2、O2、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2、N2等
2、根据常温氧化还原性强弱,
强还原性气体:H2S、HBr、HI、SO2等
一般性气体:H2、O2、CH4等
三、气体干燥剂的类型及选择
1、常用气体干燥剂按酸碱性可分为三类:
①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。
酸性干燥剂能够干燥酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。
碱性干燥剂可以用来干燥碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙、无水硫酸铜等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
2、根据干燥剂的氧化性分两类
①强氧化性干燥剂:浓硫酸
②一般干燥剂:五氧化二磷、硅胶、生石灰、碱石灰、固体NaOH、CaCl2、CuSO4等
3、干燥剂选择的基本原则:根据干燥剂和气体的性质选择,其基本原则是干燥剂只吸收气体中的水分,不吸收被干燥的气体,具体表现在:
(1)在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,如不能用碱石灰、CaO和NaOH 干燥CO2、SO2、HCl、H2S、Cl2、NO2等;
(2)显酸性的气体不能选用碱性干燥剂,如不能用P2O5、浓 H2SO4干燥 NH3;
(3)还原性的气体不能选用有强氧化性的干燥剂,如不能用浓 H2SO4干燥 H2S、HBr、HI等;虽然H2、SO2、CO、CH4也有还原性,但是浓硫酸在常温下不能氧化它们,可以用浓硫酸干燥。
(4)能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用无水氯化钙干燥NH3(因生成CaCl2·8NH3)。
浓硫酸可以和烯、炔、NO2发生反应,浓硫酸不能干燥烯烃、炔烃和NO2。
四、气体净化中干燥装置的位置顺序
气体的干燥是气体净化的环节之一,在干燥装置和其它净化或反应装置连接时注意:
一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。
为了防止大气中的水气侵入,有特殊干燥要求的开口反应装置可加干燥管,进行空气的干燥。
五、学以至用
例1.干燥剂的干燥性能可用干燥效率(1m3空气中实际余留水蒸气的质量)来衡量。
某些干燥剂的干燥效率数据如下:
分析以上数据,下列有关叙述正确的是()
A.上述干燥剂中阳离子对干燥性能的影响比阴离子大
B.干燥效率与干燥剂的阴、阳离子的化合价有显著关系
C.CaCl2可能是比MgCl2更好的干燥剂
D.CaO的干燥性能比MgO好
解析:对比表中阴阳离子变化的干燥效率数值,阳离子改变干燥效率变化大,阴离子改变干燥效率变化小,A正确,B错误;根据MgO的干燥效率好,CD错;答案A。
点评:本题是信息给予题,通过阅读题干理解干燥效率的含义,通过表中的物质的组成和干燥效率关系,比较、收敛获得结论,考查了学生的学习能力。
例2.有实验装置图(见图)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是装有酚酞试液
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中加入一定量浓度适当的盐酸,发生氢气。
经必要的“操作”[见问题(2)]后,在导管出口处点燃氢气,然后如图所示套上烧瓶B,塞瓶塞,气体在烧瓶中继续燃烧。
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)点燃氢气前必须进行___________操作。
(2)写出B、D中分别发生反应的化学方程式。
B中______________________________ D中______________________________ (3)C中所盛干燥剂的名称是_________;该干燥剂的作用是______________________。
解析:(1)可燃性气体在做点燃实验前必须先检验纯度;(2)根据装置的连接可以看出,实验利用H2的燃烧除去空气中的O2,获得N2和H2的混合物,干燥后合成氨;混合气体中除了混有水蒸气还含有HCl气体,它们的存在都会对合成氨反应造成干扰,C中要能吸收水蒸汽和HCl的固体干燥剂,可以选用碱性干燥剂碱石灰、生石灰或氢氧化钠固体。
答案:(1)检验氢气的纯度;(2)B中:2H2+O2 2H2O D中:N2+3H2==2NH3 (3)碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体)吸收气体中少量的水蒸气和盐酸酸雾。
点评:本题借助实验装置的连接顺序和使用的试剂,理解实验目的,考查了学生的观察能力、自学能力、实验能力和问题的分析能力。
起点高,落点低,难度中等。