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如何科学选择干燥剂与干燥装置?

高中阶段物质除杂时经常会遇到物质干燥问题,这时就要考虑干燥剂的选择。

一、常见干燥剂的分类

中学阶段的干燥剂,按照酸碱性可分为三种:

1.酸性干燥剂:浓硫酸、五氧化二磷、硅胶

①浓硫酸(强氧化性酸)

②五氧化二磷(酸性白色粉末)

③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。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

①碱石灰(它是白色固体,主要成分CaO和NaOH)

②CaO(它是白色固体,碱性氧化物)、

3.中性干燥剂:无水氯化钙

二、常见气体的分类

中学阶段常见的气体,按酸碱性可以大致分为三种:

1.酸性气体:二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、氯气、硫化氢、氯化氢、溴化氢、碘化氢等

2.碱性气体:氨气

3.中性气体:氮气、氧气、氢气、甲烷等

三、干燥剂的选择

干燥剂选择总的原则是:所选干燥剂不能与被干燥物质反应,干燥过程中不能引入新物质。

具体来说,可以从三个角度考虑:

1.干燥剂与被干燥物质酸碱性要一致

①酸性干燥剂不能干燥碱性气体,可以干燥酸性气体和中性气体

例如,不能用浓硫酸或五氧化二磷干燥氨气等碱性气体

②碱性干燥剂不能干燥酸性气体,可以干燥碱性气体和中性气体

例如,不能用碱石灰干燥二氧化碳、硫化氢等酸性气体

③中性干燥剂可以干燥各种气体(仅从酸碱性角度考虑)。

2.干燥剂与被干燥物质间不能发生氧化还原反应

例如,不能用浓硫酸干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体。

如何科学选择干燥剂与干燥装置?

同学们可以思考:浓硫酸可以干燥二氧化硫气体吗?

3.干燥剂与被干燥物质间不能生成配合物

例如,不能用无水氯化钙干燥氨气,二者会发生反应生成配合物:

如何科学选择干燥剂与干燥装置?

四、常用干燥剂干燥气体小结

1.可干燥的气体

①浓硫酸:氮气、氧气、氢气、甲烷、一氧化碳等中性气体和二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、氯气、氯化氢等酸性气体;

②碱石灰:氮气、氧气、氢气、甲烷、一氧化碳等中性气体和氨气等碱性气体

③无水氯化钙:氮气、氧气、氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、氯气、氯化氢等气体;

2.不可干燥的气体

①浓硫酸:氨气等碱性气体和硫化氢、溴化氢、碘化氢、乙烯等还原性气体

②无水氯化钙:氨气

③碱石灰:氯气、氯化氢、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等酸性气体

五、常见干燥装置

1.洗气瓶:盛放液体干燥剂

2.球形干燥管和U形干燥管

如何科学选择干燥剂与干燥装置?

六、特别提醒

有些同学会将无水硫酸铜也当成干燥剂,这是不对的。无水硫酸铜是白色粉末,吸水后变成蓝色的五水硫酸铜晶体。由于无水硫酸铜吸水程度较小,一般只用它来检验水的存在,而不用其做干燥剂。

(责任编辑:化学自习室)
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