Ⅰ 如何除水 化學
樓主好!
樓上的三位,你們的回答有點小問題哈。首先,一樓,硫酸銅一般是用來檢驗水的,它的乾燥能力並不是很強,並不適合除水。二樓,SO3算不算是酸性氣體呢?SO3時刻溶於濃硫酸的。關於無水硫酸銅同一樓。還有,無水氯化鈣不是不能除氨氣,而是不能用來乾燥氨氣,表達要准確一點哈。三樓,不是單純的二氧化硅就能乾燥氣體的,它的機理和活性炭一樣,所以要求要疏鬆多孔。以上為純探討,非吐槽,望各位見諒。
我不知道樓主是站在一個什麼角度上來看待這個問題,畢竟,除水試劑很多,除上面的各位已經提到的之外,還有無水硫酸鈣,無水硫酸鎂,P2O5,分子篩,Mg(ClO4)2,濃磷酸等等。有些沒有適合的,還要減壓蒸餾。但如果就高中階段來說,就簡單多了。
受高中階段有很多東西沒學的影響,樓主最好記乾燥劑不能乾燥什麼東西。(以下所列均為高中階段,局限性很大,但就先這樣,大學還有很多要學)
【濃硫酸】不能乾燥鹼性氣體,還原性氣體,SO3。
【無水氯化鈣】不能乾燥氨氣(它可以和NH3形成復雜的絡合物),鹵化氫(如HCl、HBr,會發生復雜的化學反應,高中階段沒學)。
【鹼石灰】不能乾燥酸性氣體。
【P2O5、濃磷酸】不能乾燥鹼性氣體。
還有一些特殊的,就題論題,樓主不要思維定勢。
嗯,就這樣,樓主有問題的話再問吧!
Ⅱ 化學試驗中除水的乾燥劑有哪些
為了保持葯品的乾燥或對製得的氣體進行乾燥,必須使用乾燥劑. 常用的乾燥劑有三類: 第一類為酸性乾燥劑,有濃硫酸、五氧化二磷、無水硫酸銅等; 第二類為鹼性乾燥劑,有固體燒鹼、石灰和鹼石灰(氫氧化鈉和氧化鈣的混合物)等; 第三類是中性乾燥劑,如無水氯化鈣、無水硫酸鎂等.
常用乾燥劑
序號 名稱 分子式 吸水能力 乾燥速度 酸鹼性 再生方式
1 硫酸鈣 CaSO4 小 快 中性 在163℃(脫水溫度)下脫水再生
2 氧化鋇 BaO - 慢 鹼性 不能再生
3 五氧化二磷 P2O5 大 快 酸性 不能再生
4 氯化鈣(熔融過的) CaCl2 大 快 含鹼性雜質 200℃下烘乾再生 5 高氯酸鎂 Mg(ClO4)2 大 快 中性 烘乾再生(251℃分解)
6 三水合高氯酸鎂 Mg(ClO4)2·3H2O - 快 中性 烘乾再生(251℃分解)
7 氫氧化鉀(熔融過的) KOH 大 較快 鹼性 不能再生
8 活性氧化鋁 Al2O3 大 快 中性 在(110~300)℃下烘乾再生
9 濃硫酸 H2SO4 大 快 酸性 蒸發濃縮再生
10 硅膠 SiO2 大 快 酸性 120℃下烘乾再生
11 氫氧化鈉(熔融過的) NaOH 大 較快 鹼性 不能再生
12 氧化鈣 CaO - 慢 鹼性 不能再生
13 硫酸銅 CuSO4 大 - 微酸性 150℃下烘乾再生
14 硫酸鎂 MgSO4 大 較快 中性、有的微酸性 200℃下烘乾再生
15 硫酸鈉 Na2SO4 大 慢 中性 烘乾再生
16 碳酸鉀 K2CO3 中 較慢 鹼性 100℃下烘乾再生
17 金屬鈉 Na - - 不能再生
18 分子篩 結晶的鋁硅酸鹽 大 較快 酸性 烘乾,溫度隨型號而異
註:使用高氯酸鹽時務必小心,碳、硫、磷及一切有機物都不能與之接觸,否則會發生猛烈爆炸,造成危險.
乾燥適用條件
序號 名稱 適用物質 不適用物質 備注
1 鹼石灰BaO、CaO 中性和鹼性氣體,胺類,醇類,醚類 醛類,酮類,酸性物質 特別適用於乾燥氣體,與水作用生成Ba(OH)2、Ca(OH)2
2 CaSO4 普遍適用 - 常先用Na2SO4作預乾燥劑
3 NaOH、KOH 氨,胺類,醚類,烴類(乾燥器),肼類,鹼類 醛類,酮類,酸性物質 容易潮解,因此一般用於預乾燥
4 K2CO3 胺類,醇類,丙酮,一般的生物鹼類,酯類,腈類,肼類,鹵素衍生物 酸類,酚類及其他酸性物質 容易潮解
5 CaCl2 烷烴類,鏈烯烴類,醚類,酯類,鹵代烴類,腈類,丙酮,醛類,硝基化合物類,中性氣體,氯化氫HCl,CO2 醇類,氨NH3,胺類,酸類,酸性物質,某些醛,酮類與酯類 一種價格便宜的乾燥劑,可與許多含氮、含氧的化合物生成溶劑化物、絡合物或發生反應;一般含有CaO等鹼性雜質
6 P2O5 大多數中性和酸性氣體,乙炔,二硫化碳,烴類,各種鹵代烴,酸溶液,酸與酸酐,腈類 鹼性物質,醇類,酮類,醚類,易發生聚合的物質,氯化氫HCl,氟化氫HF,氨氣NH3 使用其乾燥氣體時必須與載體或填料(石棉絨、玻璃棉、浮石等)混合;一般先用其他乾燥劑預乾燥;本品易潮解,與水作用生成偏磷酸、磷酸等
7 濃H2SO4 大多數中性與酸性氣體(乾燥器、洗氣瓶),各種飽和烴,鹵代烴,芳烴,不飽和的有機化合物,醇類,酮類,酚類,鹼性物質,硫化氫H2S,碘化氫HI,氨氣NH3 不適宜升溫乾燥和真空乾燥
8 金屬Na 醚類,飽和烴類,叔胺類,芳烴類 氯代烴類(會發生爆炸危險),醇類,伯、仲胺類及其他易和金屬鈉起作用的物質,一般先用其他乾燥劑預乾燥;與水作用生成NaOH與H2
9 Mg(ClO4)2 含有氨的氣體(乾燥器) 易氧化的有機物質 大多用於分析目的,適用於各種分析工作,能溶於多種溶劑中;處理不當會發生爆炸危險
10 Na2SO4、MgSO4 普遍適用,特別適用於酯類、酮類及一些敏感物質溶液 - 一種價格便宜的乾燥劑;Na2SO4常作預乾燥劑
11 硅膠 置於乾燥器中使用 氟化氫 加熱乾燥後可重復使用
12 分子篩 溫度100℃以下的大多數流動氣體;有機溶劑(乾燥器) 不飽和烴 一般先用其他乾燥劑預乾燥;特別適用於低分壓的乾燥
13 CaH2 烴類,醚類,酯類,C4及C4以上的醇類 醛類,含有活潑羰基的化合物 作用比LiAlH4漫,但效率相近,且較安全,是最好的脫水劑之一,與水作用生成Ca(OH)2、H2
14 LiAlH4 烴類,芳基鹵化物,醚類 含有酸性H,鹵素,羰基及硝基等的化合物 使用時要小心.過剩的可以慢慢加乙酸乙酯將其破壞;與水作用生成LiOH、Al(OH)3與H2
適用於液體的乾燥劑
序號 液體名稱 適用乾燥劑
1 飽和烴類 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),NaOH,KOH,Na,Na2SO4,MgSO4,CaSO4, CaH2,LiAlH4,分子篩
2 不飽和烴類 P2O5,CaCl2,NaOH,KOH,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaH2,LiAlH4 3 鹵代烴類 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4
4 醇 類 BaO,CaO,K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
5 酚 類 Na2SO4,硅膠
6 醛 類 CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
7 酮 類 K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
8 醚 類 BaO,CaO,NaOH,KOH,Na,CaCl2,CaH2,LiAlH4,Na2SO4,MgSO4, CaSO4,硅膠
9 酸 類 P2O5,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
10 酯 類 K2CO3,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaH2,硅膠
11 胺 類 BaO,CaO,NaOH,KOH,K2CO3,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
12 肼 類 NaOH,KOH,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
13 腈 類 P2O5,K2CO3,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
14 硝基化合物 CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
15 二硫化碳 P2O5,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
16 鹼 類 NaOH,KOH,BaO,CaO,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,硅膠
適用於氣體的乾燥劑
序號 氣體名稱 適用乾燥劑
1 H2 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子篩
2 O2 P2O5,CaCl2, Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子篩
3 N2 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子篩
4 O3 P2O5,CaCl2
5 Cl2 CaCl2,H2SO4(濃)
6 CO P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO,分子篩
7 CO2 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4, 分子篩
8 SO2 P2O5,CaCl2,Na2SO4,MgSO4,CaSO4,分子篩
9 CH4 P2O5,CaCl2,H2SO4(濃),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO, NaOH,KOH,Na,CaH2,LiAlH4,分子篩
10 NH3 Mg(ClO4)2,NaOH,KOH,CaO,BaO,Mg(ClO4)2,Na2SO4,MgSO4, CaSO4,分子篩
11 HCl CaCl2,H2SO4(濃)
12 HBr CaBr2
13 HI CaI2
14 H2S CaCl2
15 C2H4 P2O5
16 C2H2 P2O5,NaOH
Ⅲ 高化學怎樣區分用哪種除水劑除水
高化學怎樣區分用哪種除水劑除水
高中化學常用的除水試劑:
一、酸性乾燥劑如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。
酸性乾燥劑能夠乾燥呈酸性或中性的氣體,如O2、CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、CH4等氣體。酸性乾燥劑不能乾燥鹼性氣體,可以乾燥酸性氣體及中性氣體。
二、鹼性乾燥劑如生石灰、鹼石灰、固體NaOH。
鹼性乾燥劑可以用來乾燥呈鹼性或中性的氣體,如NH3、H2、O2、CH4等氣體。鹼性乾燥劑不能乾燥酸性氣體,可以乾燥鹼性氣體及中性氣體。
三、中性乾燥劑如無水氯化鈣等。
可以乾燥中性、酸性鹼性氣體,如O2、H2、CH4、CO2等。中性乾燥劑可以乾燥各種氣體。
四、氣體與乾燥劑之間若發生了氧化還原反應或生成絡合物、加合物等,就不能用這種乾燥劑來乾燥該氣體了。
Ⅳ 化學試驗中各種「無水溶劑」的處理方法
常用有機溶劑無水處理
1丙酮:沸點56.2℃,折光率1.358 8,相對密度0.789 9。
普通丙酮常含有少量的水及甲醇、乙醛等還原性雜質。其純化方法有: ⑴於250mL丙酮中加入2.5g高錳酸鉀迴流,若高錳酸鉀紫色很快消失,再加入少量高錳酸鉀繼續迴流,至紫色不褪為止。然後將丙酮蒸出,用無水碳酸鉀或無水硫酸鈣乾燥,過濾後蒸餾,收集55~56.5℃的餾分。用此法純化丙酮時,須注意丙酮中含還原性物質不能 太多,否則會過多消耗高錳酸鉀和丙酮,使處理時間增長。
⑵將100mL丙酮裝入分液漏斗中,先加入4mL10%硝酸銀溶液,再加入
3.6mL1mol/L氫氧化鈉溶液,振搖10min,分出丙酮層,再加入無水硫酸鉀或無水硫酸鈣進行乾燥。最後蒸餾 收集55~56.5℃餾分。此法比方法⑴要快,但硝酸銀較貴,只宜做小量純化用。
2、苯:沸點80.1℃,折光率1.501 1,相對密度0.87865。
普通苯常含有少量水和噻吩,噻吩和沸點84℃,與苯接近,不能用蒸餾的方法除去。
噻吩的檢驗:取1mL苯加入2mL溶有2mg吲哚醌的濃硫酸,振盪片刻,若酸層號藍綠色,即表示有噻吩存在。
噻吩和水的除去:將苯裝入分液漏斗中,加入相當於苯體積七分之一的濃硫酸,振搖使噻吩磺化,棄去酸液,再加入新的濃硫酸,重復操作幾次,直到酸層呈現無色或淡黃色並檢驗無噻吩為止。
將上述無噻吩的苯依次用10%碳酸鈉溶液和水洗至中性,再用氯化鈣乾燥,進行蒸餾,收集80℃的餾分,最後用金屬鈉脫去微量的水得無水苯。 氯仿
沸點61.7℃,折光率1.445 9,相對密度1.483 2。
氯仿在日光下易氧化成氯氣、氯化氫和光氣(劇毒),故氯仿應貯於棕色瓶中。市場上供應的氯仿多用1%酒精做穩定劑,以消除產生的光氣。氯仿中乙醇的檢驗可用碘仿反應;游離氯化氫的檢驗可用硝酸銀的醇溶液。
除去乙醇可將氯仿用其二分之一體積的水振搖數次分離下層的氯仿,用氯化
鈣乾燥24h,然後蒸餾。
另一種純化方法:將氯仿與少量濃硫酸一起振動兩三次。每200mL氯仿用10mL濃硫酸,分去酸層以後的氯仿用水洗滌,乾燥,然後蒸餾。
除去乙醇後的無水氯仿應保存在棕色瓶中並避光存放,以免光化作用產生光氣。 二氯甲烷
沸點40℃,折光率1.424 2,相對密度1.326 6。
使用二氯甲烷比氯仿安全,因此常常用它來代替氯仿作為比水重的萃取劑。普通的二氯甲烷一般都能直接做萃取劑用。如需純化,可用5%碳酸鈉溶液洗滌,再用水洗滌,然後用無水氯化鈣乾燥,蒸餾收集40~41℃的餾分,保存在棕色瓶中。
3、二氧六環:沸點101.5℃,熔點12℃,折光率1.442 4,相對密度1.033 6。
二氧六環能與水任意混合,常含有少量二乙醇縮醛與水,久貯的二氧六環可能含有過氧化物(鑒定和除去參閱乙醚)。二氧六環的純化方法,在500mL二氧六環中加入8mL濃鹽酸和50mL水的溶液,迴流6~10h,在迴流過程中,慢慢通入氮氣以除去生成的乙醛。冷卻後,加入固體氫氧化鉀,直到不能再溶解為止,分去水層,再用固體氫氧化鉀乾燥24h。
然後過濾,在金屬鈉存在下加熱迴流8~12h,最後在金屬鈉存在下蒸餾 ,壓入飢絲密封保存。精製過的1,4-二氧環己烷應當避免與空氣接觸。 二硫化碳
沸點46.25℃,折光率1.631 9,相對密度1.2632。
二硫化碳為有毒化合物,能使血液神經組織中毒。具有高度的揮發性和易燃性,因此,用時應避免與其蒸氣接觸。
對二硫化碳純度要求不高的實驗,在二硫化碳中加入少量無水氯化鈣乾燥幾小時,在水浴55℃~65℃下加熱蒸餾、收集。如需要制備較純的二硫化碳,在試劑級的二硫化碳中加入0.5%高錳酸鉀水溶液洗滌三次。除去硫化氫再用汞不斷振盪以除去硫。最後用2.5%硫酸汞溶液洗滌,除去所有的硫化氫(洗至沒有惡臭為止),再經氯化鈣乾燥,蒸餾收集 。 DMFN,N-二甲基甲醯胺 沸點149~156℃,折光率1.430 5,相對密度0.948 7。無色液體,與多數有機溶劑和水可任意混合,對有機和無機化合物的溶解性能較好。 N,N-二甲基甲醯胺含有少量水分。常壓蒸餾時有些分解,產生二甲胺和一氧化碳。在有酸或鹼存在時,分解加快。所以加入固體氫氧化鉀(鈉)在室溫放置數小時後,即有部分分解。因此,最常用硫酸鈣、硫酸鎂、氧化鋇、硅膠或分子篩乾燥,然後減壓蒸餾,收集76℃/4800Pa(36mmHg)的餾分。其中如含水較多時,可加入其1/10體積的苯,在常壓及80℃以下蒸去水和苯,然後再用無水硫酸鎂或氧化鋇乾燥,最後進行減壓蒸餾。純化後的N,N-二甲基甲醯胺要避光貯存。
N,N-二甲基甲醯胺中如有游離胺存在,可用2,4二硝基氟苯產生顏色來檢查。
DMSO(結構簡式:(CH3)2-S-O) 二甲基亞碸
沸點189℃,熔點18.5℃,折光率1.4783,相對密度1.100。二甲基亞碸能與水混合,可用分子篩長期放置加以乾燥。然後減壓蒸餾,收集
76℃/1600Pa(12mmHg)餾分。蒸餾時,溫度不可高於90℃,否則會發生歧化反應生成二甲碸和二甲硫醚。也可用氧化鈣、氫化鈣、氧化鋇或無水硫酸鋇來乾燥,然後減壓蒸餾。也可用部分結晶的方法純化。
二甲基亞碸與某些物質混合時可能發生爆炸,例如氫化鈉、高碘酸或高氯酸鎂等應予注意。 乙醇
沸點78.5℃,折光率1.361 6,相對密度0.789 3。
制備無水乙醇的方法很多,根據對無水乙醇質量的要求不同而選擇不同的方法。
若要求98%~99%的乙醇,可採用下列方法:
⑴利用苯、水和乙醇形成低共沸混合物的性質,將苯加入乙醇中,進行分餾,在64.9℃時蒸出苯、水、乙醇的三元恆沸混合物,多餘的苯在68.3與乙醇形成二元恆沸混合物被蒸出,最後蒸出乙醇。工業多採用此法。
⑵用生石灰脫水。於100mL95%乙醇中加入新鮮的塊狀生石灰20g,迴流3~5h,然後進行蒸餾。
若要99%以上的乙醇,可採用下列方法:
⑴在100mL99%乙醇中,加入7g金屬鈉,待反應完畢,再加入27.5g鄰苯二甲二乙酯或25g草酸二乙酯,迴流2~3h,然後進行蒸餾。
金屬鈉雖能與乙醇中的水作用,產生氫手和氫氧化鈉,但所生成的氫氧化鈉又與乙醇發生平衡反應,因此單獨使用金屬鈉不能完全除去乙醇中的水,須加入過量的高沸點酯,如鄰苯二甲酸二乙酯與生成的氫氧化鈉作用,抑制上述反應,從而達到進一步脫水的目的。
⑵在60mL99%乙醇中,加入5g鎂和0.5g碘,待鎂溶解生成醇鎂後,再加入900mL99%乙醇,迴流5h後,蒸餾,可得到99.9%乙醇。
由於乙醇具有非常強的吸濕性,所以在操作時,動作要迅速,盡量減少轉移次數以防止空氣中的水分進入,同時所用儀器必須事前乾燥好。 乙醚
沸點34.51℃,折光率1.352 6,相對密度0.713 78。普通乙醚常含有2%乙醇和0.5%水。久藏的乙醚常含有少量過氧化物
過氧化物的檢驗和除去:在干凈和試管中放入2~3滴濃硫酸,1mL2%碘化鉀溶液(若碘化鉀溶液已被空氣氧化,可用稀亞硫酸鈉溶液滴到黃色消失)和1~2滴澱粉溶液,混合均勻後加入乙醚,出現藍色即表示有過氧化物存在。除去過氧化物可用新配製的硫酸亞鐵稀溶液(配製方法是FeSO4?H2O60g,100mL水和6mL濃硫酸)。將100mL乙醚和10mL新配製的硫酸亞鐵溶液放在分液漏斗中洗數次,至無過氧化物為止。
醇和水的檢驗和除去:乙醚中放入少許高錳酸鉀粉末和一粒氫氧化鈉。放置後,氫氧化鈉表面附有棕色樹脂,即證明有醇存在。水的存在用無水硫酸銅檢驗。先用無水氯化鈣除去大部分水,再經金屬鈉乾燥。其方法是:將100mL乙醚放在乾燥錐形瓶中,加入20~ 25g無水氯化鈣,瓶口用軟木塞塞緊,放置一天以上,並間斷搖動,然後蒸餾,收集33~ 37℃的餾分。用壓鈉機將1g金屬鈉直接壓成鈉絲放於盛乙醚的瓶中,用帶有氯化鈣乾燥管的軟木塞塞住。或在木塞中插一末端拉成毛細管的玻璃管,這樣,既可防止潮氣浸入 ,又可使產生的氣體逸出。放置至無氣泡發生即可使用;放置後,若鈉絲表面已變黃變粗時,須再蒸一次,然後再壓入鈉絲。 乙酸乙酯
沸點77.06℃,折光率1.372 3,相對密度0.900 3。
乙酸乙酯一般含量為95%~98%, 含有少量水、乙醇和乙酸。可用下法純化:於1000mL乙酸
乙酯中加入100mL乙酸酐,10滴濃硫酸,加熱迴流4h,除去乙醇和水等雜質,然後進行蒸
餾。餾液用20~30g無水碳酸鉀振盪,再蒸餾。產物沸點為77℃,純度可達以99%。 甲醇
沸點64.96℃,折光率1.328 8,相對密度0.791 4。
普通未精製的甲醇含有0.02%丙酮和0.1%水。而工業甲醇中這些雜質的含量達0.5%~1%。
為了製得純度達99.9%以上的甲醇,可將甲醇用分餾柱分餾。收集64℃的餾分,再用鎂去水(與制備無水乙醇相同)。甲醇有毒,處理時應防止吸入其蒸氣。 石油醚
石油醚為輕質石油產品,是低相對分子質量烷烴類的混合物。其沸程為30~150℃,收集的溫度區間一般為30℃左右。有30~60℃,60~90℃,90~120℃等沸程規格的石油醚。其中含有少量不飽和烴,沸點與烷烴相近,用蒸餾法無法分離。
石油醚的精製通常將石油醚用其體積的濃硫酸洗滌2~3次,再用10%硫酸加入高錳酸鉀配成的飽和溶液洗滌,直至水層中的紫色不再消失為止。然後再用水洗,經無水氯化鈣乾燥後蒸餾。若需絕對乾燥的石油醚,可加入鈉絲(與純化無水乙醚相同)。 吡啶
沸點115.5℃,折光率1.509 5,相對密度0.981 9。
分析純的吡啶含有少量水分,可供一般實驗用。如要製得無水吡啶,可將吡啶與粒氫氧化鉀(鈉)一同迴流,然後隔絕潮氣蒸出備用。乾燥的吡啶吸水性很強,保存時應將容器口用石蠟封好。
二氧六環
沸點101.5℃,熔點12℃,折光率1.442 4,相對密度1.033 6。
二氧六環能與水任意混合,常含有少量二乙醇縮醛與水,久貯的二氧六環可能含有過氧化物(鑒定和除去參閱乙醚)。二氧六環的純化方法,在500mL二氧六環中加入8mL濃鹽酸和50mL水的溶液,迴流6~10h,在迴流過程中,慢慢通入氮氣以除去生成的乙醛。冷卻後,加入固體氫氧化鉀,直到不能再溶解為止,分去水層,再用固體氫氧化鉀乾燥24h。然後過濾,在金屬鈉存在下加熱迴流8~12h,最後在金屬鈉存在下蒸餾 ,壓入飢絲密封保存。精製過的1,4-二氧環己烷應當避免與空氣接觸。