社中气体的干燥与净化2.ppt

1、气体的干燥与净化,实验室制取气体应该从哪几个方面考虑,1.选择药品,2.选择发生装置,3.选择收集装置,4.制取并检验,选择气体发生装置的依据：,反应物状态、反应条件,一.发生装置的选择,反应物状态：,固+固反应,反应条件：,加热,发生装置,反应物状态：,固+液反应,反应条件：,常温下,发生装置,请你帮帮忙：,药品：,二氧化锰、氢氧化钠、稀硫酸、锌粒、双氧水、碳酸钠,仪器：, ,实验设计： 现有下列仪器，设计一个制二氧化碳的装置，要求反应能随时发生、随时停止：,排水集气法：,向上排空气法：,向下排空气法：,气体的收集,难溶或微溶于水,密度比空气大,密度比空气小,1.若气体密度比空气大：,a进b

2、出,2.若密度比空气小：,b进a出,a,b,选择气体收集装置的依据：,密度、溶解性,A装置适宜收集 气体； B装置适宜收集 气体； C装置适宜收集 气体；,A装置适宜收集 气体； B装置适宜收集 气体； C装置适宜收集 气体；,密度比空气大,密度比空气小,不易或难溶于水,万能瓶,1） 如果是洗涤（或干燥）气体时,长管进，短管出 ( 长进短出）,3）排空气法收集气体,2）排水法收集气体,先把瓶装满水,短管进气,长管出水 ( 短进长出）,收集装置,气体密度比空气大 长管进，短管出（ 长进短出） 气体密度比空气小 短管进，长管出（ 短进长出）,指出图中存在的错误之处：,实验操作顺序,实验室经常制取的

3、气体有氢气、氧气和二氧化碳。我们如何来制取并收集这些气体呢？请完成下表。,知识回顾,锌粒 稀硫酸,大理石或石灰石 稀盐酸,高锰酸钾 氯酸钾 过氧化氢溶液,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O +CO2,反应装置：,F,G,H,I,B F G H I,C E,B F G H I,A B F G H I,D,C D,反应物状态：,反应条件：,装置特点：,a 试管口略向下倾斜 b导气管稍微露出橡皮塞 c 药品平铺 D铁夹位置,初中阶段用此装置可以做哪些实验？,a KClO3和MnO2的混合物受热分解 b KMnO4受热分解 c Cu2(OH)2CO3受

4、热分解 d C还原CuO e CuSO4 5H2O受热分解 f H2还原CuO 装置略要改动,固体固体反应,加热,在化学实验室里，小明同学取了一瓶较浓的盐酸溶液和一些大理石来制取并检验二氧化碳，在检查完装置气密性后，装入药品，连接装置制取气体。并将气体通入到新配的澄清石灰水时，没有看到石灰水变浑浊的现象，请你帮他分析原因并提出解决问题的方法。,探究一：,浓盐酸具有很强的挥发性，制取的二氧化碳气体不纯，混有HCl气体，使澄清石灰水不能变浑浊。,如何收集干燥又纯净的二氧化碳气体？,将不纯的气体中的杂质气体除去从而得到较纯净的气体的过程叫气体的净化。若选用的试剂是液体，这个过程又叫气体的洗涤。,吸收

5、的试剂只能吸收杂质气体，不能吸收待净化的气体。,用干燥剂除去气体中混有水蒸气的过程称为气体的干燥。,浓硫酸,浓硫酸 氢氧化钠固体 生石灰,浓硫酸 氢氧化钠固体 生石灰,氢氧化钠固体 生石灰,探究二：,干燥剂的选择,选择气体干燥剂的原则：,干燥剂不能与被干燥的气体发生反应，也不溶于干燥剂,(1)酸性干燥剂浓硫酸：不能干燥碱性气体，如NH3等 (2)碱性干燥剂碱石灰(CaO、NaOH的固体混合物)、生石灰、固体NaOH：不能干燥酸性气体，如CO2、HCl等气体。 (3)中性干燥剂无水CaCl2：可干燥O2、H2、 CO、CO2、HCl等，但不能干燥NH3。 (4)铁粉干燥剂：其作用是用来吸收水分和

6、氧气，保持食品的干燥并防止变质。,常见的气体干燥剂,探究三：,除杂剂的选择,NaOH溶液,灼热的氧化铜,NaOH溶液、Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液、水,Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液、水,灼热的铜网,先用灼热的氧化铜，再用浓硫酸干燥,选择除杂剂的原则：,不与待净化气体反应，不产生新的杂质。,(1)除CO2：可用NaOH溶液 (2)除HCl气体：可用NaOH溶液、Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液、水 (3)除H2：先用灼热的CuO将其氧化为水，再用浓硫酸或碱石灰吸收 (4)除CO：先用灼热的CuO将其氧化为 CO2，再用NaOH溶液吸收 (5)除O2：可用灼热的Cu网 (

7、6)除NH3：可用硫酸等酸性溶液,常用于气体净化的试剂,常见的干燥、净化装置,赣州七中,2.干燥装置,常见干燥剂：,浓硫酸、氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰（氧化钙和氢氧化钠的混合物）。,赣州七中,无水硫酸铜,（检验水蒸汽的存在）,水蒸汽,3.气体检验装置,赣州七中,CO2气体,-澄清石灰水,检验CO2气体,赣州七中,气体的净化、干燥和检验,洗气瓶,1、净化装置,注意事项：长进短出,赣州七中,向下排空气法,向上排空气法,排水法集气,排水测气体体积,巩固练习,赣州七中,-NaOH溶液,-AgNO3溶液,-澄清石灰水,-浓硫酸,吸收酸性气体,检验HCl气体,干燥中性或酸性气体,检验CO2气体,-H

8、2O,吸收易溶于水的气体,小竞猜,赣州七中,1、（07佛山）右下图装置，有贮气、洗气等多种用途。以下有关该装置用途的说法中正确的是（ ）,A用排水法收集O2，瓶内盛满水，气体从A管进 B用于病人输氧，瓶内盛放水，B管接供氧钢瓶 C测量HCl体积时，瓶内盛满水，气体从B管进，A管接量筒 D除去H2中的CO2，瓶内盛放NaOH溶液，气体从A管进,2、如右图所示的气体收集装置，如用它收集氢气，气体应从 管进， 管出； 如收集二氧化碳，气体应从 管进， 管出。,A,B,D,A,B,A,B,赣州七中,特别提醒：,当收集的是有毒气体，会污染环境，还需要考虑尾气的处理。,尾气处理的方法：,1、燃烧法,如：C

9、O,2、液体吸收：,如：SO2,3、收集法,赣州七中,注意：,一般情况下，先除杂质再干燥！,先验证水再验证其他气体！,赣州七中,指出图中存在的错误之处：,赣州七中,制氧安装注意点：,用外焰对准药品加热,检查有无灯芯和酒精,试管口要略向下倾斜,导管口只能插在集气瓶口附近,导管只需突出胶塞少许,必需使用胶皮管,铁夹夹在试管中上部,赣州七中,制二氧化碳安装注意点：,长颈漏斗下端应插到液面以下,导管只需突出胶塞少许,导管口应插到集气瓶底,1、CO中混有少量的水蒸气和CO2，要得到纯净的CO，可将气体依次通过( ) A浓H2SO4、灼热的CuO B灼热的Fe2O3、浓H2SO4 CNaOH溶液、浓H2S

10、O4 D无水CuSO4、NaOH溶液,3、下列各组气体中，均可用固体NaOH干燥的一组的是（） AH2、O2、CO BH2、O2 CO2 CH2、SO2、CO2 DO2、CO、HCl,2、现有CO、CO2混合气体，小芳同学按如下顺序进行操作(图1所示装置中a是弹簧夹，b是分液漏斗活塞)：关b开a；通入混合气体；收集气体；关a开b；收集气体。通过上述操作小芳 ( ) A只收集到CO气体 B只收集到CO2气体 C先收集到CO气体，后收集到CO2气体 D先收集到CO2气体，后收集到CO气体,C,C,A,练习巩固：,4、将某种含有CO、CO2、N2、H2的混合气体依次通过炽热的焦炭、澄清的石灰水、灼热

11、的氧化铜，最后经无水氯化钙干燥（设每通过一种物质参加反应的气体都完全反应），最终得到的气体是（ ） AN2和CO BN2和H2 CN2 DCO2和N2,5、CO中混有少量水蒸气和CO2，要得到纯净、干燥的CO，可将该混合气体依次通过（） A灼热的CuO、浓H2SO4B浓H2SO4、灼热的CuO C浓H2SO4、NaOH溶液DNaOH溶液、浓H2SO4,6、氮气中含有少量氢气、二氧化碳和水蒸气，完全除去这三种气体，有可能用到下列操作中的几项，通过浓H2SO4通过加热的填充CuO的玻璃管通过NaOH溶液通过浓盐酸以上各除杂质的操作中，适宜的操作顺序是（） ABCD,7、欲除去混入CO中的少量H2O

12、、O2、CO2，所用试剂为热铜网 浓硫酸 NaOH溶液，正确的顺序为（） ABCD,D,D,C,D,9、如图是实验室常用的两个气体制备、收集、净化的多种功能装置。(1)若制备的气体是氢气，且产生的气体 中不含酸性杂质气体，则试剂X常用 ， 用图示放置的乙装置收集氢气，A应与 (填“B”或“C”)相连。 (2)若制备的气体是氧气，Y是黑色粉末， 则甲中反应的化学 方程式为 。若A、C相连制取氧气，检验气密性后，还须将装置乙 。 (3)若X是稀盐酸、Y是石灰石，用甲、乙两装置组成发生、净化、收集CO2气体的系列装置。若乙中放入饱和NaHCO3溶液，该溶液的作用是除去 ；若乙中放入浓硫酸，浓硫酸的作

13、用是 。,8、将空气依次通过烧碱溶液、浓硫酸和灼热的铜丝，最后剩下的气体是（） A氮气和稀有气体 B氧气、二氧化碳和稀有气体 C水蒸气和稀有气体 D氮气、二氧化碳和稀有气体,A,稀硫酸,B,倒立或装满水,HCl气体,干燥气体,10、某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集纯净的气体”的实验。设计了如下方案进行实验：,（1）写出所标仪器的名称： 、 。 （2）描述A中发生的现象： 。 （3）根据我们所学的知识，你认为A装置和( )装置相连并产生什么现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐？ ；写出该装置中发生反应的化学方程式： 。 （4）该同学想要收集一瓶纯净的该气体，进一步验证它的性质。

14、连接上述装置的顺序是 (填写各接口字母)。其中，C装置的作用是： ；写出C装置反应的化学方程式： 。 （5）写出用A装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学反应方程式： 。 并说出它的一个重要用途 。,长颈漏斗,锥形瓶,冒出气泡,D,澄清石灰水变浑浊,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,ad eb cg,除去HCl气体,HCl+AgNO3=AgCl+HNO3,供给呼吸,11、水煤气是重要的气体燃料，某水煤气样品可能含有CO2、CO和H2，某化学兴趣小组的同学对该水煤气样品的成分进行探究。 实验一：（1）将该水煤气样品通入澄清石灰水，若看到 ，证明该气体样品中含有CO2. 实验二：（

15、2）为了证明该水煤气样品中含有CO，小明设计了如下图所示装置进行实验，证明该气体样品中含有CO。请回答： A中的药品是 ，作用是 ；硬质玻璃管内的黑色粉末是 。,（3）小张认为小明的实验不够严密，做了如下图的改进：则B中澄清石灰水的作用是 ，当观察到 的现象时，可以肯定该水煤气样品中一定含有CO。,澄清石灰水变浑浊,NaOH溶液,除去气体样品中的CO2,检验CO2是否除干净,B中石灰水不变浑浊，C中石灰水变浑浊。,CuO,12、某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：,(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接

16、口的连接顺 序为a( )( )( )。C装置中NaOH的作用是 。 (2)实验开始时，应 (填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”)，目是 。 (3)实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为 。反应方程式为 。 （4）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 (请写一物质的化学式)。,d,b,e,C或H2,吸收二氧休碳,先通CO再加热,先除去玻璃管内的空气，防止加热时爆炸,红棕色粉末变成黑色,13、草酸（H2C2O4）是一种无色晶体，实验室用其加热制取CO气体：H2C2O4 =CO+CO2 + H2O 加热草酸制取CO的装置可选用上图中的 。 小强还得到干燥纯净的CO，并用CO还原氧化铁，

17、写出各装置正确连接顺序 。 装置丙中的作用是 。装置丁的作用是 。 尾气应如何处理 。,IE FH GD CA,除去二氧化碳,检验二氧化碳是否除干净,收集或点燃,14、如图，某气体X可能由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成，将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶，试回答： （1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则X气体是（填化学式，下同） ： （2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则X气体是 ： （3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则X气体可能是 ：,H2,CO,CO 和H2 H2和CH4 CO、H2和CH4,15、宇宙飞船中采用超氧化钠（NaO2）固体

18、作为氧气再生剂，实现二氧化碳与氧气的转化：4NaO2+2CO2=2Na2CO3+3O2为了验证这个反应能够产生氧气，该小组同学以大理石和浓盐酸反应生成的CO2来与NaO2反应制取O2，设计了如下实验装置：,（1）检验H中集气瓶内收集的气体是否为氧气，可以在取出集气瓶后，用( )检验。 （2）已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液，E装置的作用是（ ） （3）为了除去O2中可能混有的CO2，G中可盛放（ ）溶液。 （4）有同学提出，上述实验能生成氧气可能与CO2中混有的水蒸气有关若要检验干燥的CO2能否与超氧化钠反应生成氧气，你对上述实验装置的改进方法是：,带火星的小木条,除去HCl气体,NaOH,在E和F之间用一个装有浓硫酸的集气瓶用于干燥气体,16、某化学课外小组的同学想要用含有杂质二氧化碳和水蒸气的一氧化碳气体测定样品中氧化铁的质量分数，装置如图所示回答下列问题：,根据上图回答：（1）甲装置的作用是 ： （2）乙装置的作用是： （3）丙装置中反应的化学方程式是： （4）丁装置中的现象是： (5）在装置丙中放入12克该氧化铁样品，待完全反应后冷却至室温，再称量剩余固体的总质量为9.6g则该样品中氧化铁的质量分数为(结果保留0.1%）：,除去二氧化碳气体,干燥气体,石灰水变浑浊,66.7%,17、下图是利用CO、CO2混合气体中的CO还原CuO的实验示意图