高中气体实验室气体制备净化和干燥装置

高中气体实验室气体制备净化和干燥装置3、气体的净化装置3.2除杂装置（1）洗气瓶（2）干燥管（3）加热管cd第2页,共35页，2024年2月25日，星期天3、气体的净化装置3.2干燥装置3.2.1干燥装置（1）洗气瓶（2）干燥管第3页,共35页，2024年2月25日，星期天

酸、碱性据气体的

氧化、还原性气体的酸碱性干燥剂的酸碱性

保持一致干燥剂的选择及使用原则1、选择原则①气体在被干燥的过程中要不能被减少②不要引入新的杂质。2、选择方法干燥剂选择干燥剂状态干燥装置酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥碱性气体；碱性干燥剂

(如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性气体如Cl2。有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）。第4页,共35页，2024年2月25日，星期天第5页,共35页，2024年2月25日，星期天第6页,共35页，2024年2月25日，星期天第7页,共35页，2024年2月25日，星期天3、气体的净化装置3.2干燥装置

3.2.2干燥剂的选择液态干燥剂固态干燥剂装置洗气瓶干燥管（球形、U形）干燥剂浓硫酸无水CaCl2P2O5碱石灰可干燥气体不可干燥气体H2、O2、Cl2、HCl、H2S、CH4、C2H4、C2H2

、NH3、SO2

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

、NO2、CO2第8页,共35页，2024年2月25日，星期天气体的净化与尾气处理1．净化与干燥装置(1)设计原则：根据净化药品的状态及条件。(2)装置基本类型：液体除杂剂(不加热)如图1所示；固体除杂剂(不加热)如图2(a)、2(b)所示；固体除杂剂(加热)如图3所示。第9页,共35页，2024年2月25日，星期天第10页,共35页，2024年2月25日，星期天(3)常用的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显酸性或中性的气体，如：CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。②碱性干燥剂，如碱石灰、生石灰、固体NaOH。碱性干燥剂用来干燥显碱性或中性的气体，如：NH3、H2、O2、CH4等气体。第11页,共35页，2024年2月25日，星期天③中性干燥剂：如无水氯化钙等，可以干燥显中性、酸性、碱性气体，如：O2、H2、CH4等，但不能干燥NH3，因二者易结合生成CaCl2·8NH3。2．尾气的处理方法(1)对于极易溶于水的尾气，如NH3、HCl、HBr等，需采用防倒吸装置(即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。第12页,共35页，2024年2月25日，星期天(2)对于溶解度不大的尾气，如Cl2、CO2等，可直接将出气管插入吸收剂液面下吸收。(3)对于有毒且易燃的气体，如CO等，可采取在尾气出口处放置一点燃的酒精灯，使CO燃烧转变为无毒的CO2气体。第13页,共35页，2024年2月25日，星期天拟用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。第14页,共35页，2024年2月25日，星期天第15页,共35页，2024年2月25日，星期天气体abcdCl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓H2SO4NH3饱和NH4Cl溶液消石灰H2O固体NaOHC2H4浓H2SO4乙醇NaOH溶液浓H2SO4NO稀HNO3铜屑H2OP2O5第16页,共35页，2024年2月25日，星期天(1)上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是______。(2)指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由(可以不填满)①气体________，理由是_______________。②气体________，理由是_______________。③气体________，理由是_______________。④气体________，理由是_______________。第17页,共35页，2024年2月25日，星期天【解析】

由于所给制备装置中，没有温度计无法控制反应温度，不能确定是否有C2H4产生，也就不能得到干燥纯净的C2H4；所给装置虽然加热时可以产生Cl2，但在C装置中用NaOH溶液除HCl同时，Cl2也被吸收。第18页,共35页，2024年2月25日，星期天饱和NH4Cl溶液与消石灰作用产生NH3，但在通过c装置时被水吸收，最后也得不到NH3。铜与稀硝酸作用产生NO气体，部分NO气体被装置中的氧气氧化为NO2，但在通过c装置中的水时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO又得到NO，经P2O5干燥得到纯净的NO。第19页,共35页，2024年2月25日，星期天【答案】

(1)NO

(2)①C2H4装置中没有温度计，无法控制反应温度②Cl2反应生成的Cl2被c中的NaOH吸收了③NH3反应生成的NH3被c中的H2O吸收了第20页,共35页，2024年2月25日，星期天友情提醒尾气的吸收①用水吸收的是：NH3、HCl(注意防倒吸)；②用烧碱溶液吸收的是：Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2；③用硫酸铜溶液或醋酸铅溶液吸收的是：H2S；④高温下用铜除去O2，用氧化铜可除去CO、H2；⑤用点燃法可除去CO。第21页,共35页，2024年2月25日，星期天2．某兴趣小组设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于收集和验证气体的性质。第22页,共35页，2024年2月25日，星期天(1)在不改变Ⅰ、Ⅱ装置及位置的前提下，若要制取和收集NO气体，可采取的改进方法是装置Ⅱ内充满水；若要制取和收集NO2气体，可采取的改进方法是__________________________。(2)装置Ⅲ中使用球形干燥管D可防止液体倒吸，其原因是________________________________________________________________________。第23页,共35页，2024年2月25日，星期天解析：(1)装置Ⅱ如果是用排空气法收集气体，可收集的是密度小于空气密度的气体，而NO2的密度大于空气的密度，在不能改变装置结构的前提下，只能用排液法来收集，按要求是不能与NO2反应、难挥发、NO2不在其中溶解的液体。(2)当气体被吸收时，液体上升到球形管中。由于球形管容积较大，导致试管中的液面明显下降，使球形管管口脱离液面，球形管中的液体又流回试管中，从而防止了倒吸。第24页,共35页，2024年2月25日，星期天答案：(1)在Ⅱ装置中加满难挥发的有机溶剂(2)当气体被吸收时，液体上升到球形管中。由于球形管容积较大，导致试管中的液面明显下降，使球形管管口脱离液面，球形管中的液体又流回试管中，从而防止了倒吸。第25页,共35页，2024年2月25日，星期天第26页,共35页，2024年2月25日，星期天第27页,共35页，2024年2月25日，星期天4.气体的净化(1)气体净化原则：先除杂后干燥，不损失主体气体，不引入新的杂质。(2)常见气体的净化。气体所含杂质净化剂净化装置图H2H2SCO2HCl或SO2Cl2HClSO2HClH2SHClCH4C2H4CuSO4溶液饱和NaHCO3溶液饱和食盐水饱和NaHSO3溶液饱和NaHS溶液溴水第28页,共35页，2024年2月25日，星期天气体所含杂质净化剂净化装置图COCO2，H2ON2O2CO2CO或H2灼热氧化铜续表碱石灰灼热的铜网第29页,共35页，2024年2月25日，星期天(3)常见干燥装置及适用气体。类型液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4等H2、O2、N2、CH4、NH3、CO等不可干燥的气体NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl、H2S等浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(