中学化学中常见的干燥剂在教材及历年的高考试卷中屡次出现,主要涉及干燥剂的选择、实验装置、干燥原理及其应用等内容。这要求学生必须掌握干燥剂的分类、干燥原理以及一些特殊例子,以便在考试中正确选择和使用干燥剂。
一、干燥剂概述
干燥剂是指能除去潮湿物质中水分的物质,也被称为吸附剂。它主要分为两类:化学干燥剂和物理干燥剂。
二、干燥剂的分类及特点
1. 化学干燥剂:如硫酸钙和氯化钙等,通过与水结合生成水合物进行干燥;
2. 物理干燥剂:如硅胶与活性氧化铝等,通过物理吸附水进行干燥。
三、常见气体的干燥
气体干燥需根据气体的酸碱性、氧化还原性选择合适的干燥剂,如酸性气体选择酸性干燥剂,碱性气体选择碱性干燥剂。还需注意干燥过程不能引入其他杂质、不能发生酸碱中和反应、氧化还原反应、络合或加合反应、沉淀反应等。
四、干燥剂的选择原则及应用
选择干燥剂的基本原则是所选干燥剂不能与燥物质发生反应,只吸收气体中的水分,不吸收燥的气体,干燥过程中不能引入新物质。例如,酸性干燥剂可干燥酸性和中性气体,但不能干燥碱性气体;碱性干燥剂则相反。还需注意特殊情况,如浓硫酸可以干燥某些还原性气体,但不能干燥氨气等。
五、干燥装置及使用注意事项
液体干燥剂通常装在带双孔橡皮塞的洗气瓶中,气体从长管进短管出;而固态干燥剂一般装在球形或U形干燥管中,气体从大口进小口出。在使用时需注意固体干燥剂颗粒大小要适当、液体干燥剂用量要适当并控制好通入气体的速度等。
六、实例分析
以具体气体为例,如H2、O2、N2等,列举了适用的干燥剂及对应的装置位置顺序。在实际操作中需根据具体情况选择合适的干燥剂和装置。