常见气体的检验与净化
1、 实验装置;常用的干燥及净化装置主要是:洗气瓶、干燥管和U型管。
2、 气体的干燥;干燥是通过干燥剂来实现的。
常用气体干燥剂按酸碱性可分为三类: ①酸性干燥剂,如浓硫酸。酸性干燥剂能够干燥酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。③中性干燥剂,如无水氯化钙、无水硫酸铜等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
3、 气体的除杂(净化):选择气体吸收剂应根据气体性质和要除去杂质的性质而定。
原则:(1)所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质:(2)不能与被提纯的物质反应,也不引入新的杂质。
常见气体杂质的吸收剂见下表: 吸收剂 水 强碱溶液氢氧化钠 灼热的氧化铜 灼热的铜网 吸收的气体杂质 可溶性气体,如氯化氢、氨气等 二氧化碳、二氧化硫、氯化氢、硫化氢等 氢气、一氧化碳 氧气 碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体混合物) 二氧化碳、水蒸气、硫化氢等 除去CO2杂质最好用氢氧化钠溶液而不用澄清石灰水,因为氢氧化钙是微溶物,石灰水中的氢氧化钙浓度太小,吸收不完全。
注意:当多种杂质共存时,水蒸气要在最后除去 4、 常见气体的验证;在有关气体的综合实验中,常常涉及到气体的验证。要验证某气体的
存在,关键是要有特殊的实验现象。如①验证水蒸气的存在一般选用无水硫酸铜验证,②二氧化碳的存在一般选用澄清的石灰水;③验证HCl气体的存在一般选用硝酸银溶液和稀硝酸;④验证氨气一般选用湿润的石蕊试纸。
注意:当多种杂质共存时,一般先硫酸铜验证水蒸气,再验证其它气体。
1、(山西省)为了验证某混合气体由H2、CO和HCl组成,请从下图中选择适当的实验装置设计一个实验,并回答下列问题.(假设每步反应均完全).
A B C D E
(1)装置连接的顺序是 (用字母表示); (2)你所选择的第一个装置的作用 (3)写出你所选最后一个装置中发生反应的化学方程式 (4)A装置在实验过程中玻璃管内的现象是 (5)若省略你所选择的第二个装置,则不能验证出的气体是 (6)简述该实验尾气的处理方法 2.(陕西省)某同学用氢气还原灼热氧化铜的方法测定水的组成(装置如图所示)
(1)B装置中盛放的液体是____________,其作用是____________________. (2)C装置中观察到的现象是_______________________.
(3)E装置的作用是_______________________________如果不连接E装置,得出的实验结论中氢氧元素的质量比________(填大于、小于或等于)理论值. 3.(长沙市)根据下列实验装置图,请回答下列相关问题:
A B C D E F G (1)写出仪器①、②的名称:①___________、②____________; (2)装置A中所发生反应的化学方程式为_______________________;
(3)装置B的作用是吸收装置A中挥发出来的HCl;装置C中浓硫酸的作用是 (4)反应一段时间后,装置F的玻璃管中可观察到的现象是___________________;装
不置G中澄清石灰水变浑浊,请写出该反应的化学方程式_________________________; (5)某学生在验证CuO与CO反应产物时,在装置E中加入了一种试剂.你认为该试剂是___________.
5.(吉林省)甲、乙两同学想通过实验鉴别炭粉和氧化铜两种黑色粉末,各设计如下方案: 甲:将两种黑色粉末分别在空气中灼烧,有火星出现并且黑色粉末逐渐减少的是炭粉. 乙:将两种黑色粉末分别放在试管里,通入氢气后加热,有亮红色物质出现的原物质是氧化铜.
你认为最佳方案是(填甲或乙)________,其原因 。 6.(云南省)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色粉末,在通常情况下能跟CO2、H2O、HCl发生反应: 2Na2O2 +2CO2
2Na2CO3+O2↑ 2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑ 为了验证CO2跟Na2O2反应产生的气体是O2,某同学设计了如下图所示的实验装置.
A B C D E
(1)设计B、C装置的目的是净化CO2气体.其中B装置的作用是除去CO2中混有的HCl气体;反应的方程式为 ,C装置的作用是 ,瓶内的液体是______________;如果将B、C两瓶内的溶液互换,其后果是 .
(2)E装置中氢氧化钠溶液的作用是 ,所发生反应的化学方程式是 .
(3)为了验证CO2和Na2O2反应产生的气体是O2,最后还要进行的操作是 ;观察到的现象是 。
7(南通市,2002) 任何科学结论都要经过实验验证,实验是重要的学科能力.
为弄清楚某废弃的防空洞内气体成分中是否含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳,甲、乙两个实验小组分别用下列盛有药品的仪器(图中夹持仪器等均省略),检验防空洞内气体成分.
A B C D E
(1)甲组逐一检验是否含有上述某一种气体,若检验其中是否含有二氧化碳,应选用(填序号)________.若防空洞内含有水蒸气,则B中的现象是________________________;若A中玻璃管内物质由黑色变成红色,则防空洞内含有________.
(2)乙组用上述仪器组装一套装置,通过一次实验同时检验上述气体中是否含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳,按气体通过的先后顺序,连接的仪器依次是(填序号,仪器可以重复使用)________________.
(3)若已验证防空洞内气体中不存在一氧化碳,则进防空洞前需要进行二氧化碳含量是否较高的实验,其方法是________________________. 8.(孝感市,2001)某氢气样品中,混有少量水蒸气及氯化氢气体.若要求:(1)证明混有
这两种气体;(2)除去这两种气体;
(3)确认氯化氢已除尽.请选择下面的装置(每种装置均有若干个)设计一个连续装置实验,并回答下列问题
(1)用接口字母表示装置连接的顺序:不纯的氢气( )( )接( )( )接( )( )接( )( )纯净的氢气.
(2)甲装置的作用是________________________;乙装置中出现的实验现象是____________________.
(3)丁装置的作用是________________,________________. 9、(福州市,2001) 某校初三化学兴趣小组的同学利用下列实验如图装置,设计一个实验,用来①制取纯净的氢气(不考虑水蒸气) ②验证氢气已纯净 ③测定其体积. (1)为了达到上述①~③的实验目的,各装置的正确连接顺序是: ( )→( )→( )→( )( )→( )( )→( )(填各接口的字母)
(2)甲装置的作用是__________________________,丙装置的作用是________________________.
(3)若将测得氢气的体积折算为质量表示,且为m克,请粗略计算锌的相对原子质量 。
甲 乙 丙 丁
10.(重庆市)纳米材料具有特殊的性能,“引火铁”(极细的铁份)是一种准纳米材料,它在空气中可以自燃.下面是用新制的四氧化三铁与纯净的氢气制备“引火铁”的装置:
A B C D
(1)写出四氧化三铁与氢气反应生成“引火铁”的化学方程式: ______________________________.
(2)B、C中所盛的物质分别是:B_____________、C______________. (3)加热前,如何用实验检验装置中的空气是否排尽?
(4)未参加反应的氢气直接排入实验室中,可能引起爆炸,应该用什么方法处理?