气体净化的装置和常见的干燥剂

1．气体净化的装置和常见的干燥剂 液体干燥剂 装置 固体干燥剂 浓硫酸(酸性、强无水氯化钙(中 常见干燥剂 氧化性)性) H2、 O2、 Cl2、 SO2、H2、O2、Cl2、 可干燥的气体CO2、CO、CH4、SO2、CO、 N2CO2、CH4 NH3、 H2S、 HBr、 不可干燥的气体NH3 HI 等 1．连接过程 (1)有下列三套气体制备的发生装置： 碱石灰(碱性) H2、O2、N2、 CH4、NH3 Cl2、H2S、HCl、 SO2、CO2等 除杂试剂 Cu、CuO、Mg 可除去 O2、 H2、CO、N2 (2)有三套气体收集装置： (3)利用(1)(2)提供的装置连接组装以下气体的制取和收集装置。 发生装置收集装置的 气体相应的化学反应原理 的选择的选择 2KClO3===== 2KCl＋3O2↑ △ O2 2KMnO4===== K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O2===== 2H2O＋O2↑ H2 CO2 Zn＋H2SO4(稀)=== ZnSO4＋H2↑ CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋CO2↑＋H2O MnO2＋4HCl(浓)===== Cl2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)=== 2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋ 8H2O △ △ MnO2 △ MnO2 装置连接 A __a__或 __b__ __A__接 a(或 b) B B B C __a__或 __c__ __b__ __a__或 __b__ __B__接 a(或 b) __B__接 a(或 c) __B__接__b__ __C__接 a(或 b) B __c__ __B__接 a(或 b) 2NH4Cl＋Ca(OH)2===== A__A__接__c__ CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 由理论到实战——高考四大类实验题型例析 [例 1](2013·全国高考)制备氮化镁的装置示意图如下： NH3 1 回答下列问题： (1)检查装置气密性的方法是____________，a 的名称是________，b 的名称是________。 (2)写出 NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式__________________________。 (3)C的作用是____________， D的作用是__________， 是否可以把C与D的位置对调并说明理由__________。 (4)写出 E 中发生反应的化学方程式___________________________________________。 (5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象 _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [答案](1)微热 b，这时 G 中有气泡冒出，停止加热冷却后，G 中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则 气密性良好分液漏斗圆底烧瓶(2)(NH4)2SO4＋2NaNO2△,2N2↑＋Na2SO4＋4H2O(3)除去氧气(及氮氧化 物)除去水蒸气不能，对调后无法除去水蒸气(4)N2＋3Mg△,Mg3N2(5)取少量产物于试管中，加少量蒸馏 水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味(把润湿的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝)，证明产物中含有氮 化镁；弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁 [例 2](2014·盐城市摸底)KIO4是化学分析中常用的氧化剂，是一种无色晶体，易溶于热水，微溶于冷水， 实验室合成方法如下： 方法一：氯气氧化法：在碘的悬浊液中，通入氯气先生成高碘酸，经分离杂质后，加入氢氧化钾溶液中和至 pH 为 2～3，生成高碘酸钾溶液，再经提纯、分离等步骤获得晶体。 方法二：碱性过二硫酸钾法： 步骤 1.将 65.0 g KIO3溶解在 200 mL 30.0%的 KOH 溶液中，把溶液加热至沸。 步骤 2.在搅拌下分次慢慢加入 100 g K2S2O8(足量)，继续煮沸 5～10 min 后冷至室温。 步骤 3.将溶液过滤并洗涤，滤去K2SO4晶体，得滤液。 步骤 4._______________________________________________________________ 步骤 5._______________________________________________________________ 步骤 6.将步骤 5 得到的 KIO4晶体，在 100～105 ℃干燥。 步骤 7.称量，KIO4晶体质量为 60.0 g。 (1)方法一： ①氯气可用二氧化锰与浓盐酸制备，该反应的化学方程式为________________； ②判断碘已完全氧化的依据是________________。 ③制备时某同学在通风橱中用铁夹将烧瓶倾斜固定(如图)，“倾斜”固定的优点是________________。 (2)方法二： ①过二硫酸钾的作用是________________。 ②实验中可选用的试剂： 10%H2SO4溶液， 甲基橙试液， 冰水、 BaCl2溶液， 利用步骤 3 得到的滤液制备 KIO4， 请补充步骤 4 和步骤 5。 步骤 4._________________________________________________________________ 。 步骤 5._________________________________________________________________ 。 ③本次实验产率为______________________________________________________。 [答案](1)①MnO2＋4HCl(浓)===== MnCl2＋Cl2↑＋2H2O； ②液体变无色(或淡黄绿色)澄清，(或用洁净的玻璃棒蘸取反应液点到淀粉试纸上检验不变蓝色) ③倾斜可防止对流，没有溶解的氯气会聚集在液面上，摇动烧瓶可溶解，从而减少损失 (2)①氧化剂(将 KIO3氧化为 KIO4) ②步骤 4.用 10%硫酸中和滤液，直至甲基橙试液刚好显红色 2 △ 步骤 5.冷却过滤，用冰水洗涤，直至最后一次洗涤流出液中，滴入BaCl2溶液无白色沉淀 (3)0.859(85.9%) 1．物质制备实验方案的设计原则 (1)设计原则： ①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简单；③原料丰富，价格低廉；④产物纯净，污染物少。 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径， 合理地选择化学仪器与药品， 设计合理的实验装置和实验操作步 骤。 (2)常常是根据化学原理和实验操作原理，通过比较、分析和综合的方法对化学实验原理、试剂与仪器的选 用、实验基本操作