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化学试验中气体的净化、枯燥与设备

作者:今日直播nba直播老鹰 时间: 2024-02-16 14:37:05

  操作方法:搜集一试管可燃性气体,用堵住试管口,接近火焰,移开拇指焚烧。假如听到响声很小,标明气体已纯洁;假如听到尖利的爆鸣声,标明氢气不纯,要换掉试管再做试验,直到纯洁停止。

  气体除杂的一般思路:气体的除杂,首先要判别气体中的杂质,然后再依据杂质的性质挑选正真合适的试剂及设备。

  ① 反响进程中有挥发性物质,如用盐酸制取的气体中一般有HCl;从溶液中冒出的气体中含有水气。

  ② 看气体是否彻底反响,如用CO2与Na2O2反响制取的氧气中应含有CO2杂质;

  气体的性质和杂质的性质的差异。首要考虑的是吸收作用,而不是现象。挑选一种与杂质反响快并且反响彻底的除杂剂。正常的情况下:

  a.氧化复原法:经过火热的铜丝网除掉混合气体中的O2;经过火热的CuO除掉H2、CO等。

  一般用洗气瓶、U形管或枯燥管(盛装固体药品)。依据除杂试剂的状况决议。用液体除杂,运用的设备是洗气瓶。用固体除杂,运用的设备能是枯燥管、U型管或玻璃管(可加热)。

  盛装液态枯燥剂,用于枯燥气体;也能够盛装其他液体试剂,用来对酸性或中性气体进行除杂。洗气瓶应“出息短出”

  ⑵ 枯燥管为加热固态试剂以除掉气体中杂质的设备,为避免固体“活动”,两头用石棉或玻璃棉堵住,但要使气流晓畅。

  ③ 用作枯燥剂的物质须具有两个条件:一是本身要具有很强的吸水性;二是不能与燥的气体产生反响。

  酸性枯燥剂能够枯燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、N2、CH4等气体。不能用来枯燥溶于水显碱性的气体。

  ② 碱性枯燥剂:如生石灰、碱石灰(NaOH与CaO的混合物)、固体NaOH。

  碱性枯燥剂可拿来枯燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、N2、CH4等气体。不能用来枯燥溶于水显酸性的气体(CO2、Cl2、SO2等)。

  可枯燥SO2、CO2、Cl2、H2、O2、CO等气体,但不能枯燥碱性气体NH3及强复原性气体HBr、HI、H2S等

  在选用枯燥剂时,能与气体反响的物质不能选作枯燥剂,显碱性的气体不能选用酸性枯燥剂,显酸性的气体不能选用碱性枯燥剂。有复原性的气体不能选用有氧化性的枯燥剂。

  ⑴ 若选用溶液除杂,应该是除杂在前,枯燥在后。其原因是:气体除杂进程中会从溶液中带入水蒸气,枯燥剂可除掉水蒸气。

  如试验室中使用大理石与稀盐酸反响制备CO2,欲制得枯燥、纯洁的CO2,可先将产生的气体经过饱满NaHCO3溶液,除掉混入其间的HCl气体,再经过浓硫酸除掉水蒸气。

  ⑵ 若选用加热除杂,则应先枯燥后加热。如N2中混有O2、CO2、H2O(g),可先将混合气体经过碱石灰,除掉CO2和H2O(g),再将从枯燥管中导出的气体经过装有火热铜网的硬质玻璃管,除掉O2,即可得到枯燥、纯洁的N2。若将混合气体先经过火热的铜网,因气体中混有水蒸气,易使硬质玻璃管迸裂。

  在枯燥管中应大口进气,小口出气;用广口瓶作洗气瓶或枯燥瓶是应长导管进气,短导管出气;用广口瓶作排水集气瓶应短导管进气,长导管排水。

  ① 洗气瓶:a进b出,如用饱满NaHCO3溶液除掉CO2气体中的HCl气体。

  ③ 集气瓶:若a进b出,可搜集密度比空气大的气体,如CO2;若b进a出,可搜集密度比空气小的气体,如H2。

  ④ 安全瓶:在气体的制取与性质验证试验中衔接该设备(瓶中不盛放任何试剂),可有效地避免倒吸,起到安全瓶的作用(此刻广口瓶中a管长度同b管)。

  有毒有害及易燃的气体要进行尾气的处理。如:HX、NH3、SO2、H2S、Cl2、NOx(NO2和NO)、CO、CH4等。

  关于有毒、有害的气体,尾气有必要用恰当的溶液加以吸收(或点着),使它们变为无毒、无害、无污染的物质,再排放到空气中。如:

  NO2、Cl2、SO2、NOx(NO2和NO)、H2S、Br2(蒸气)等酸性有毒气体常用NaOH等碱性溶液吸收;

  SO2还可用溴水或酸性高锰酸钾溶液吸收,尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;Cl2、SO2等还能用装有碱石灰的枯燥管吸收。

  设备A适用于吸收溶解度小的气体,如Cl2、CO2等;设备B、C可吸收溶解度大的气体,如HCl、HBr、NH3等

  在某些试验中,因为吸收液的倒吸,会对试验产生不良的影响,如玻璃仪器的迸裂,反响试剂的污染等,因而,在有关试验中必定要采纳必定的办法避免吸收液的倒吸。

  ⑴ 堵截设备:将有或许产生液体倒吸的密闭设备体系堵截,以避免液体倒吸,如试验室中制取氧气、甲烷时,通常用排水法搜集气体,当试验结束时,有必要先从水槽中将导管拿出来,然后平息酒精灯。

  ① 倒竖漏斗式:如上图Ⅲ。这种设备能增大气体与吸收液的触摸面积,有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减小,吸收液上升到漏斗中,因为漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自重力的作用又流回烧瓶内,然后避免吸收液的倒吸。关于易溶于水难溶于有机溶剂的气体,气体在有机溶剂不会倒吸。

  ② 肚容式:如上图Ⅳ。当易溶于吸收液的气体由枯燥管结尾进入吸收液被吸收后,导气管内压强削减,使吸收液倒吸进入枯燥管的吸收液本身质量大于枯燥管表里压强差,吸收液受本身分量的作用又流回烧杯内,然后避免吸收液的倒吸。这种设备与倒置漏斗很相似。

  ③ 蓄液式:如上图Ⅴ。当吸收液产生倒吸时,倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液设备储存起来,以避免吸收液进入受热仪器或反响容器。这种设备又称安全瓶。

  ④ 平衡压强式:如上图Ⅵ。为避免分液漏斗中的液体不能顺畅流出,用橡皮管衔接成连通设备;

  ⑤ 防阻塞安全保护设备式:为避免反响体系中压强削减,引起吸收液的倒吸,能够在密闭设备体系中衔接一个能与外界相通的设备,起着主动调理体系表里压强差的作用,避免溶液的倒吸。

  ⑦ 液封设备:为避免气体从长颈漏斗中逸出,可在产生设备中的漏斗结尾套住一只小试管

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