中學(xué)化學(xué)實驗常見氣體干燥劑的選擇和使用.doc

中學(xué)化學(xué)實驗常見氣體干燥劑的選擇和使用氣體的干燥是氣體凈化中重要的步驟，掌握中學(xué)常見的氣體干燥劑、干燥裝置、干燥劑選擇原則，十分重要，為了便于同學(xué)復(fù)習(xí)和應(yīng)用，現(xiàn)總結(jié)如下。一、 干燥裝置的基本類型和氣體流動方向：盛裝干燥劑狀態(tài)液體干燥劑固體干燥劑裝置示意圖洗氣瓶球形干燥管U形干燥管 氣體流動方向長管進氣，短管出氣U形干燥管，進氣和出氣沒有區(qū)別；球形干燥管應(yīng)該大口進氣，小口出氣（在干燥管的進出氣口都要塞一團棉花，防止干燥劑流動）注意：1、固體干燥劑顆粒大小要適當(dāng)，顆粒太大氣體和干燥劑接觸面小，不利于干燥效果不好；顆粒太小，氣體不易通過，容易堵塞，一般以黃豆粒大小為宜。2、液體干燥劑用量要適當(dāng)，并控制好通入氣體的速度，為了防止發(fā)生倒吸，在洗氣瓶與反應(yīng)容器之間應(yīng)連接安全瓶。二、氣體的分類1、根據(jù)酸堿性，酸性氣體：CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、HBr、HI等堿性氣體：只有NH3中性氣體：H2、O2、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2、N2等2、根據(jù)常溫氧化還原性強弱，強還原性氣體：H2S、HBr、HI、SO2等一般性氣體：H2、O2、CH4等三、氣體干燥劑的類型及選擇1、常用氣體干燥劑按酸堿性可分為三類：酸性干燥劑，如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性干燥劑能夠干燥酸性或中性的氣體，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2 、O2、CH4等氣體。堿性干燥劑，如生石灰、堿石灰、固體NaOH。堿性干燥劑可以用來干燥堿性或中性的氣體，如NH3、H2、O2、CH4等氣體。中性干燥劑，如無水氯化鈣、無水硫酸銅等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如O2、H2、CH4等。2、根據(jù)干燥劑的氧化性分兩類強氧化性干燥劑：濃硫酸一般干燥劑：五氧化二磷、硅膠、生石灰、堿石灰、固體NaOH、CaCl2、CuSO4等3、干燥劑選擇的基本原則：根據(jù)干燥劑和氣體的性質(zhì)選擇，其基本原則是干燥劑只吸收氣體中的水分，不吸收被干燥的氣體，具體表現(xiàn)在：（1）在選用干燥劑時，顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑，如不能用堿石灰、CaO和NaOH干燥CO2、SO2、HCl、H2S、Cl2 、NO2等；（2）顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑，如不能用P2O5、濃 H2SO4干燥 NH3；（3）還原性的氣體不能選用有強氧化性的干燥劑，如不能用濃 H2SO4干燥 H2S、HBr、HI等；雖然H2、SO2、CO、CH4也有還原性，但是濃硫酸在常溫下不能氧化它們，可以用濃硫酸干燥。（4）能與氣體反應(yīng)的物質(zhì)不能選作干燥劑，如不能用無水氯化鈣干燥NH3（因生成 CaCl28NH3）。濃硫酸可以和烯、炔、NO2發(fā)生反應(yīng)，濃硫酸不能干燥烯烴、炔烴和NO2。四、氣體凈化中干燥裝置的位置順序氣體的干燥是氣體凈化的環(huán)節(jié)之一，在干燥裝置和其它凈化或反應(yīng)裝置連接時注意：一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質(zhì)，則是先干燥后加熱。為了防止大氣中的水氣侵入，有特殊干燥要求的開口反應(yīng)裝置可加干燥管，進行空氣的干燥。五、學(xué)以至用 例1.干燥劑的干燥性能可用干燥效率(1m3空氣中實際余留水蒸氣的質(zhì)量)來衡量。某些干燥劑的干燥效率數(shù)據(jù)如下：物 質(zhì)MgOCaOZnCl2ZnBr2干燥效率0.0080.20.81.1分析以上數(shù)據(jù)，下列有關(guān)敘述正確的是（ ）A上述干燥劑中陽離子對干燥性能的影響比陰離子大 B干燥效率與干燥劑的陰、陽離子的化合價有顯著關(guān)系CCaCl2可能是比MgCl2更好的干燥劑 DCaO的干燥性能比MgO好解析：對比表中陰陽離子變化的干燥效率數(shù)值，陽離子改變干燥效率變化大，陰離子改變干燥效率變化小，A正確，B錯誤；根據(jù)MgO的干燥效率好，CD錯；答案A。點評：本題是信息給予題，通過閱讀題干理解干燥效率的含義，通過表中的物質(zhì)的組成和干燥效率關(guān)系，比較、收斂獲得結(jié)論，考查了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。例2有實驗裝置圖（見圖）示意圖中A是簡易的氫氣發(fā)生器，B是大小適宜的圓底燒瓶，C是裝有干燥劑的U形管。a是旋轉(zhuǎn)活塞，D是裝有還原鐵粉的反應(yīng)管，E是裝有酚酞試液 的試管。實驗前先檢查實驗裝置的氣密性。實驗開始時，先關(guān)閉活塞a，并取下燒瓶B，向A中加入一定量濃度適當(dāng)?shù)柠}酸，發(fā)生氫氣。經(jīng)必要的“操作”見問題（2）后，在導(dǎo)管出口處點燃?xì)錃猓缓笕鐖D所示套上燒瓶B，塞瓶塞，氣體在燒瓶中繼續(xù)燃燒。用酒精燈加熱反應(yīng)管D中的還原鐵粉，待B中氫氣的火焰熄滅后，打開活塞a，氣體通過反應(yīng)管D進入試管E中，使酚酞試液呈紅色。請回答下列問題。（1）點燃?xì)錃馇氨仨氝M行_操作。（2）寫出B、D中分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。 B中_ D中_（3）C中所盛干燥劑的名稱是_；該干燥劑的作用是_。解析：（1）可燃性氣體在做點燃實驗前必須先檢驗純度；（2）根據(jù)裝置的連接可以看出，實驗利用H2的燃燒除去空氣中的O2，獲得N2和H2的混合物，干燥后合成氨；混合氣體中除了混有水蒸氣還含有HCl氣體，它們的存在都會對合成氨反應(yīng)造成干擾，C中要能吸收水蒸汽和HCl的固體干燥劑，可以選用堿性干燥劑堿石灰、生石灰或氫氧化鈉固體。答案：（1）檢驗氫氣的純度；（2）B中：2H2+O2 2H2O D中：N2+3H2=