高中氣體實驗室氣體制備-凈化和干燥裝置

3、氣體的凈化裝置3.1總原則（1）一般除雜在前，干燥在后。若是燃燒管除雜，則干燥在前。（2）吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì)，而不能與被提純的氣體反應。但可與雜質(zhì)氣體反應生成欲凈化的氣體。（3）除雜反應要迅速、定量，不選擇可逆反應或條件苛刻的反應。（4）雜質(zhì)氣體很難去除時，可先吸收欲凈化的氣體，再反應放出欲凈化的氣體。（5）干燥劑的選擇時不與被干燥的氣體反應。3、氣體的凈化裝置3.2除雜裝置（1）洗氣瓶（2）干燥管（3）加熱管cd3、氣體的凈化裝置3.2干燥裝置3.2.1干燥裝置（1）洗氣瓶（2）干燥管

酸、堿性據(jù)氣體的

氧化、還原性氣體的酸堿性干燥劑的酸堿性

保持一致干燥劑的選擇及使用原則1、選擇原則①氣體在被干燥的過程中要不能被減少②不要引入新的雜質(zhì)。2、選擇方法干燥劑選擇干燥劑狀態(tài)干燥裝置酸性干燥劑（如：濃硫酸、P2O5、硅膠等）不能用來干燥堿性氣體；堿性干燥劑

(如堿石灰、生石灰、固體NaOH等)不能用來干燥酸性氣體如Cl2。有氧化性的干燥劑（如濃硫酸）不能干燥有還原性氣體（如H2S、HI等）。3、氣體的凈化裝置3.2干燥裝置

3.2.2干燥劑的選擇液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置洗氣瓶干燥管（球形、U形）干燥劑濃硫酸無水CaCl2P2O5堿石灰可干燥氣體不可干燥氣體H2、O2、Cl2、HCl、H2S、CH4、C2H4、C2H2

、NH3、SO2

、NO、NO2、CO、CO2NH3、H2S、C2H4、C2H2NH3NH3Cl2、HX、H2S、SO2

、NO2、CO2氣體的凈化與尾氣處理1．凈化與干燥裝置(1)設計原則：根據(jù)凈化藥品的狀態(tài)及條件。(2)裝置基本類型：液體除雜劑(不加熱)如圖1所示；固體除雜劑(不加熱)如圖2(a)、2(b)所示；固體除雜劑(加熱)如圖3所示。(3)常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類：①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顯酸性或中性的氣體，如：CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等氣體。②堿性干燥劑，如堿石灰、生石灰、固體NaOH。堿性干燥劑用來干燥顯堿性或中性的氣體，如：NH3、H2、O2、CH4等氣體。③中性干燥劑：如無水氯化鈣等，可以干燥顯中性、酸性、堿性氣體，如：O2、H2、CH4等，但不能干燥NH3，因二者易結(jié)合生成CaCl2·8NH3。2．尾氣的處理方法(1)對于極易溶于水的尾氣，如NH3、HCl、HBr等，需采用防倒吸裝置(即在導氣管的出氣口處連接一倒置的漏斗與吸收劑液面接觸)吸收。(2)對于溶解度不大的尾氣，如Cl2、CO2等，可直接將出氣管插入吸收劑液面下吸收。(3)對于有毒且易燃的氣體，如CO等，可采取在尾氣出口處放置一點燃的酒精燈，使CO燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的CO2氣體。擬用如圖裝置制取表中的四種干燥、純凈的氣體(圖中鐵架臺、鐵夾、加熱及氣體收集裝置均已略去；必要時可以加熱；a、b、c、d表示相應儀器中加入的試劑)。氣體abcdCl2濃鹽酸MnO2NaOH溶液濃H2SO4NH3飽和NH4Cl溶液消石灰H2O固體NaOHC2H4濃H2SO4乙醇NaOH溶液濃H2SO4NO稀HNO3銅屑H2OP2O5(1)上述方法中可以得到干燥、純凈的氣體是______。(2)指出不能用上述方法制取的氣體，并說明理由(可以不填滿)①氣體________，理由是_______________。②氣體________，理由是_______________。③氣體________，理由是_______________。④氣體________，理由是_______________。【解析】

由于所給制備裝置中，沒有溫度計無法控制反應溫度，不能確定是否有C2H4產(chǎn)生，也就不能得到干燥純凈的C2H4；所給裝置雖然加熱時可以產(chǎn)生Cl2，但在C裝置中用NaOH溶液除HCl同時，Cl2也被吸收。飽和NH4Cl溶液與消石灰作用產(chǎn)生NH3，但在通過c裝置時被水吸收，最后也得不到NH3。銅與稀硝酸作用產(chǎn)生NO氣體，部分NO氣體被裝置中的氧氣氧化為NO2，但在通過c裝置中的水時，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO又得到NO，經(jīng)P2O5干燥得到純凈的NO?！敬鸢浮?/p>

(1)NO

(2)①C2H4裝置中沒有溫度計，無法控制反應溫度②Cl2反應生成的Cl2被c中的NaOH吸收了③NH3反應生成的NH3被c中的H2O吸收了友情提醒尾氣的吸收①用水吸收的是：NH3、HCl(注意防倒吸)；②用燒堿溶液吸收的是：Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2；③用硫酸銅溶液或醋酸鉛溶液吸收的是：H2S；④高溫下用銅除去O2，用氧化銅可除去CO、H2；⑤用點燃法可除去CO。2．某興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于收集和驗證氣體的性質(zhì)。(1)在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置及位置的前提下，若要制取和收集NO氣體，可采取的改進方法是裝置Ⅱ內(nèi)充滿水；若要制取和收集NO2氣體，可采取的改進方法是__________________________。(2)裝置Ⅲ中使用球形干燥管D可防止液體倒吸，其原因是________________________________________________________________________。解析：(1)裝置Ⅱ如果是用排空氣法收集氣體，可收集的是密度小于空氣密度的氣體，而NO2的密度大于空氣的密度，在不能改變裝置結(jié)構(gòu)的前提下，只能用排液法來收集，按要求是不能與NO2反應、難揮發(fā)、NO2不在其中溶解的液體。(2)當氣體被吸收時，液體上升到球形管中。由于球形管容積較大，導致試管中的液面明顯下降，使球形管管口脫離液面，球形管中的液體又流回試管中，從而防止了倒吸。答案：(1)在Ⅱ裝置中加滿難揮發(fā)的有機溶劑(2)當氣體被吸收時，液體上升到球形管中。由于球形管容積較大，導致試管中的液面明顯下降，使球形管管口脫離液面，球形管中的液體又流回試管中，從而防止了倒吸。4.氣體的凈化(1)氣體凈化原則：先除雜后干燥，不損失主體氣體，不引入新的雜質(zhì)。(2)常見氣體的凈化。氣體所含雜質(zhì)凈化劑凈化裝置圖H2H2SCO2HCl或SO2Cl2HClSO2HClH2SHClCH4C2H4CuSO4溶液飽和NaHCO3溶液飽和食鹽水飽和NaHSO3溶液飽和NaHS溶液溴水氣體所含雜質(zhì)凈化劑凈化裝置圖COCO2，H2ON2O2CO2CO或H2灼熱氧化銅續(xù)表堿石灰灼熱的銅網(wǎng)(3)常見干燥裝置及適用氣體。類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置常見干燥劑可干燥的氣體H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4等H2、O2、N2、CH4、NH3、CO等不可干燥的氣體NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl、H2S等濃硫酸(酸性、強氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)5．有下列三種含雜質(zhì)的氣體(括號內(nèi)為雜質(zhì))：①CO2(HCl)②H2(HCl)③NH3(水蒸氣)。某學生欲除去以上氣體中的雜質(zhì)依次選用了三種試劑，該學生選用的試劑均正確的是(

)A．飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液、堿石灰B．Na2CO3溶液、濃硫酸、堿石灰C．飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液、濃硫酸D