中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)氣體干燥劑的選擇和使用.doc

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)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(jiàn)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(lèi)型和氣體流動(dòng)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(dòng)方向長(zhǎng)管進(jìn)氣，短管出氣U形干燥管，進(jìn)氣和出氣沒(méi)有區(qū)別；球形干燥管應(yīng)該大口進(jìn)氣，小口出氣（在干燥管的進(jìn)出氣口都要塞一團(tuán)棉花，防止干燥劑流動(dòng)）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(guò)，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(lèi)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(qiáng)弱，強(qiáng)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(lèi)型及選擇1、常用氣體干燥劑按酸堿性可分為三類(lèi)：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(lái)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(wú)水氯化鈣、無(wú)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(lèi)強(qiáng)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(shí)，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(qiáng)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(wú)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(shí)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(kāi)口反應(yīng)裝置可加干燥管，進(jìn)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(shí)際余留水蒸氣的質(zhì)量)來(lái)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(yáng)離子對(duì)干燥性能的影響比陰離子大 B干燥效率與干燥劑的陰、陽(yáng)離子的化合價(jià)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(duì)比表中陰陽(yáng)離子變化的干燥效率數(shù)值，陽(yáng)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(cuò)誤；根據(jù)MgO的干燥效率好，CD錯(cuò)；答案A。點(diǎn)評(píng)：本題是信息給予題，通過(guò)閱讀題干理解干燥效率的含義，通過(guò)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(shí)驗(yàn)裝置圖（見(jiàn)圖）示意圖中A是簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)前先檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，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(jiàn)問(wèn)題（2）后，在導(dǎo)管出口處點(diǎn)燃?xì)錃?，然后如圖所示套上燒瓶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(kāi)活塞a，氣體通過(guò)反應(yīng)管D進(jìn)入試管E中，使酚酞試液呈紅色。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨氝M(jìn)行_操作。（2）寫(xiě)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(chēng)是_；該干燥劑的作用是_。解析：（1）可燃性氣體在做點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)前必須先檢驗(yàn)純度；（2）根據(jù)裝置的連接可以看出，實(shí)驗(yàn)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(huì)對(duì)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(yàn)氫氣的純度；（2）B中：2H2+O2 2H2O D中：N2+3H2=