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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。
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:
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
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。
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