专题七 干燥与干燥剂（课件）-《化学实验技术基础》（第三版）(化工社）专题复习讲练测

专题七 干燥与干燥剂 《化学实验技术基础》（第三版） 化工社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.气体物质的干燥：不同性质的气体需要选用合适的干燥剂。酸性气体可以用浓硫酸、五氧化二磷等干燥剂；碱性气体可用碱石灰、生石灰等干燥剂。 3.液体物质的干燥：常用的干燥剂，如无水氯化钙可用于干燥乙醇等。干燥剂的用量一般根据液体中水分的含量和液体的质量来确定，对于少量水分的液体，通常为液体质量的 1/10 左右。 4.固体物质的干燥方法：自然晾干适用于不易变质的固体物质，操作简单但干燥速度慢且受环境影响大。 2.中性气体则可以选择无水氯化钙、硅胶等。我们要牢记，干燥剂的选择必须考虑气体的性质，避免发生不良反应。 一、考纲解读 1.能够掌握不同性质气体物质（酸性、碱性、中性）所对应的干燥剂种类，如酸性气体可用浓硫酸、五氧化二磷等；碱性气体可用碱石灰、生石灰等；中性气体可用无水氯化钙、硅胶等。 1 2.了解液体物质干燥常用的干燥剂，如无水氯化钙可用于干燥乙醇等，明确干燥剂的选择要考虑液体的性质。 2 3.知道固体物质干燥的三种方法（自然晾干、烘干、用干燥器干燥）及其适用情况，如自然晾干适用于不易变质的固体，烘干要控制好温度避免固体分解等。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：了解液体物质干燥常用的干燥剂，如无水氯化钙可用于干燥乙醇等，明确干燥剂的选择要考虑液体的性质。 简答题：掌握液体物质干燥中干燥剂的用量确定方法，一般为含有少量水分的液体质量的 1/10 左右。 论述题：知道固体物质干燥的三种方法（自然晾干、烘干、用干燥器干燥）及其适用情况，如自然晾干适用于不易变质的固体，烘干要控制好温度避免固体分解等。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、干燥与干燥剂 干燥是指除去潮湿物质中的少量水分。干燥的方法有物理法和化学法两种物理法是通过吸附、分馏、共沸蒸馏等除去物质中的水分。其中分馏和共沸蒸馏主要用于除去液体物质中较大量的水分。化学法是利用干燥剂吸收水分，通常是吸收物质中的微量水分。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、气体物质的干燥 气体的干燥可采用吸附法。 常用的吸附剂是氧化铝和硅胶。氧化铝的吸水量可达到其自身质量的 15%~20%，硅胶可达到 20%~30%。也可使气体通过装有干燥剂的干燥管、干燥塔或洗涤瓶进行干燥。 干燥剂的选择需依气体的性质而定。如氧化钙、碱石灰、氢氧化钠或氢氧化钾等干燥剂可用来干燥氨、胺类等碱性气体; 氯化钙可用来干燥氢气、氯化氢、一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气及低级烷烃、烯烃、醚、卤代烃等气体; 五氧化二磷可用来干燥氢气、氧气、二氧化碳二氧化硫及烷烃、乙烯等气体; 浓硫酸可用来干燥氧气、氮气、氯气、二氧化碳和烷烃等气体。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、气体物质的干燥 干燥管或干燥塔中盛放的块状或粒状固体干燥剂不能装得太实，也不宜使用粉末，以便气流通过。 使用装在洗气瓶中的浓硫酸做干燥剂时，其用量不可超过洗气瓶容量的 1/3，通入气体的流速也不宜太快，以免影响干燥效果。 几种常见的气体干燥装置 二、知识点梳理和重点概念复习 三、液体物质的干燥 需要进行干燥的液体物质大多为有机化合物，液体有机物中的微量水分可通过选用适当的干燥剂予以脱除。 1.常用的干燥剂 干燥剂的种类很多，效能也不尽相同 (详见表 2-3)。 选用时应考虑以下因素： (1)不与被干燥物质发生化学反应 ; (2)不能溶解于被干燥物质中; (3)吸水量大，干燥效能高; (4)干燥速度快，节省实验时间; (5) 价格低廉，用量较少，利于节约。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、液体物质的干燥 二、知识点梳理和重点概念复习 三、液体物质的干燥 2.干燥剂的用量 干燥剂的用量可根据被干燥物质的性质、含水量及干燥剂自身的吸水量来决定。分子中有亲水基团的物质(如醇、醚、胺、酸等)，其含水量一般较大，需要的干燥剂多些。如果干燥剂吸水量较小，效能较低，需要量也较大。一般每 10mL 液体约加 0.51g 干燥剂即可。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、液体物质的干燥 3.干燥操作 液体有机物的干燥通常在锥形瓶中进行。将已初步分离水分的液体倒入锥形瓶中，加入适量干燥剂，塞紧瓶口，轻轻振摇后静置观察，如发现液体混浊或干燥剂粘在瓶壁上，应继续补加干燥剂并振摇，直至液体澄清后，再静置半小时或放置过夜。若干燥剂能与水发生反应生成气体，还应装配气体出口干燥管，如图 2-29 所示。可用无水硫酸铜 (白色，遇水变为蓝色)检验干燥效果。 加入干燥剂的颗粒大小要适中，太大吸水缓慢、效果差，若过细则吸附有机物多，影响收率。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、固体物质的干燥 固体物质的干燥是指除去残留在固体中的微量水分或有机溶剂。可根据实验需要和物质的性质不同，选择适当的干燥方法。 1.自然晾干 对于在空气中稳定、不分解、不吸潮的固体物质，可将其放在洁净干燥的表面皿上，摊成薄层，上面盖一张滤纸，以防污染，在空气中自然晾干，此法既简便又经济。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、固体物质的干燥 2.烘干 对于熔点较高且遇热不分解的固体物质，可放在表面皿或蒸发皿中，用烘箱烘干。固体有机物烘干时应注意加热温度必须低于其熔点。定量分析中使用的基准试剂或固体试剂应按实验要求的温度干燥至恒重。 烘箱 二、知识点梳理和重点概念复习 四、固体物质的干燥 3.用干燥器干燥 对于易吸潮、易分解或易升华的固体物质，可放在干燥器内进行干燥，但一般需要时间较长。 干燥器是磨口的厚壁玻璃器皿，磨口处涂有凡士林，以便使其更好地密合。内有一带孔的瓷板，用以承放被干燥物品。瓷板下面装有干燥剂。常用的干燥剂有硅胶、氯化钙 (可吸收微量水分) 和石蜡片 (可吸收微量有机溶剂) 等。干燥剂吸水较多后应及时更换。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、固体物质的干燥 有一种干燥器的盖上带有磨口活塞，叫做真空干燥器。将活塞与真空泵连接抽真空，可使干燥速度加快，干燥效果更好。 开启干燥器时，一手扶住底部，一手向相反方向拉 (或推)动盖子 (不能向上用力掀起)，取放物品后，应按同样方式及时盖好，以避免空气中的水汽侵入。移动干燥器时，应以双手托住，并将两个拇指压住盖沿，以免盖子滑落打碎。 干燥器及其使用方法如图 2-30 所示。 题目 1： 能用来干燥二氧化碳气体的干燥剂是（ ） A. 生石灰 B. 五氧化二磷 C. 碱石灰 D. 浓硫酸 答案：D 解析：二氧化碳是酸性气体，可用酸性干燥剂或中性干燥剂干燥。生石灰是碱性氧化物，会与二氧化碳反应；五氧化二磷遇水会生成磷酸，具有一定的危险性且一般不用来干燥气体；碱石灰是碱性干燥剂会与二氧化碳反应；浓硫酸是酸性干燥剂可以干燥二氧化碳。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 干燥剂的用量一般根据（ ）来确定。 A. 被干燥物质的体积 B. 被干燥物质的质量 C. 被干燥物质的颜色 D. 被干燥物质的形状 答案：B 解析：干燥剂的用量通常根据被干燥物质的质量以及其中所含水分的多少来确定，与体积、颜色和形状无关。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 3： 在液体物质干燥操作中，下列做法正确的是（ ） A. 将干燥剂直接加入液体中 B. 先加入干燥剂再搅拌液体 C. 搅拌均匀后再加入干燥剂 D. 将液体倒入盛有干燥剂的容器中 答案：B 解析：在液体物质干燥操作中，应先加入干燥剂，再搅拌液体，使干燥剂与液体充分接触，达到干燥的效果。不能将干燥剂直接加入液体中，也不能将液体倒入盛有干燥剂的容器中，这样可能会引起剧烈反应或造成干燥不均匀。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 4： 对于易分解的固体物质，可采用的干燥方法是（ ） A. 烘干 B. 自然晾干 C. 用干燥器干燥 D. 放在太阳下晒干 答案：C 解析：易分解的固体物质不能采用高温干燥的方法，如烘干和放在太阳下晒干，自然晾干可能时间过长且可能受到空气中的因素影响导致分解。用干燥器干燥可以在较低的温度下进行，避免固体物质分解。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 5： 用干燥器干燥固体物质的优点是（ ） A. 干燥速度快 B. 可以控制温度和湿度 C. 操作简单 D. 成本低 答案：B 解析：用干燥器干燥固体物质可以控制温度和湿度，避免固体物质受到高温、高湿等不良因素的影响。干燥速度不一定快，操作相对复杂，成本也不一定低。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 6： 对于含有结晶水的固体物质进行干燥时，应注意（ ） A. 温度不能过高 B. 可以用高温快速干燥 C. 干燥剂用量要大 D. 无需特殊注意 答案：A 解析：含有结晶水的固体物质在干燥时，如果温度过高，可能会失去结晶水，导致物质的性质发生变化。所以干燥时温度不能过高。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 7： 在干燥操作中，下列说法错误的是（ ） A. 干燥剂应选择合适的种类 B. 干燥剂用量越多越好 C. 干燥过程中要注意安全 D. 不同的物质应选择不同的干燥方法 答案：B 解析：干燥剂应选择合适的种类，不同的物质应选择不同的干燥方法，干燥过程中要注意安全。干燥剂用量并非越多越好，过多可能会造成浪费和引入杂质。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 8： 下列干燥剂中，不能用于干燥氨气的是（ ） A. 生石灰 B. 氢氧化钠固体 C. 碱石灰 D. 浓硫酸 答案：D 解析：氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂干燥。浓硫酸是酸性干燥剂，会与氨气反应；生石灰、氢氧化钠固体、碱石灰都是碱性干燥剂，可以干燥氨气。 选择题 三.真题或常考题讲解 1.酸性气体常用的干燥剂有__________、__________等。 答案：浓硫酸、五氧化二磷。 解析：酸性气体可用酸性干燥剂或中性干燥剂干燥，浓硫酸和五氧化二磷是常见的酸性干燥剂。 2.碱性气体一般可用__________、__________等干燥剂干燥。 答案：碱石灰、生石灰。 解析：碱性气体可用碱性干燥剂干燥，碱石灰是由氢氧化钠和氧化钙组成的混合物，生石灰是氧化钙，都属于碱性干燥剂。 填空题 三.真题或常考题讲解 3.对于含有少量水分的液体物质，干燥剂的用量一般为液体物质质量的______。 答案：1/10 左右。 解析：对于含有少量水分的液体物质，干燥剂用量过多可能会造成浪费和引入杂质，过少可能干燥效果不佳，一般为液体物质质量的 1/10 左右。 4.易分解的固体物质可采用__________的方法进行干燥。 答案：用干燥器干燥。 解析：易分解的固体物质不能采用高温干燥的方法，用干燥器干燥可以在较低的温度下进行，避免固体物质分解。 填空题 三.真题或常考题讲解 1.氨气可以用无水氯化钙干燥。（ ） 答案：错误 解析：氨气是碱性气体，无水氯化钙会与氨气发生反应生成络合物，所以不能用无水氯化钙干燥氨气。 2.只要气体不与干燥剂发生化学反应，就可以用该干燥剂干燥。（ ） 答案：错误 解析：有些气体虽然不与干燥剂发生化学反应，但干燥剂可能会吸附气体，或者气体可能在干燥剂存在的条件下发生物理变化（如某些干燥剂可能会使气体溶解），所以仅不发生化学反应并不完全保证可以用该干燥剂干燥。 判断题 三.真题或常考题讲解 3.在液体干燥操作中，直接将干燥剂倒入液体中搅拌能加快干燥速度。（ ） 答案：错误 解析：直接倒入干燥剂搅拌可能会使液体溅出，并且可能导致干燥剂局部吸水过快而形成结块等问题，影响干燥效果，一般将干燥剂装入滤纸袋等合适方式放入液体中。 4.五氧化二磷可以干燥所有对酸不敏感的液体。（ ） 答案：错误 解析：五氧化二磷有很强的吸水性，但它吸水后生成的磷酸等可能会与某些对酸敏感程度较低但仍会反应的液体发生反应，不能干燥所有对酸不敏感的液体。 判断题 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 1.列举两种液体常用的干燥剂，并说明其适用范围和注意事项。 答案：无水硫酸钠：适用范围：是一种中性干燥剂，广泛适用于大多数对碱和酸不太敏感的液体的干燥，如苯、甲苯、乙醚等有机溶剂的干燥。 注意事项：吸水速度相对较慢，但吸水容量较大。如果液体中含水量较高，可能需要较长时间才能充分干燥，可适当增加用量或放置较长时间。 无水氯化钙：适用范围：可用于干燥烃类、卤代烃等多种有机溶剂，但不能干燥醇类、胺类、脂肪酸类等，因为会与这些物质形成络合物。例如可用于干燥氯仿、四氯化碳等。注意事项：使用时要注意避免接触不能干燥的物质，同时由于氯化钙有时呈块状，使用前可研磨成粉末以增大与液体的接触面积，提高干燥效率。 简答题 四.课内练习及讲评 2.简述选择气体干燥剂的基本原则。 答案： 首先，干燥剂不能与被干燥的气体发生化学反应。例如，碱性干燥剂不能用于干燥酸性气体，反之亦然，像氨气不能用浓硫酸干燥，因为二者会发生反应。 其次，要根据气体的性质（如酸性、碱性、氧化性、还原性、溶解性等）选择合适的干燥剂。例如，氧气是中性且非还原性气体，可以用浓硫酸或碱石灰等干燥；对于具有还原性的气体（如硫化氢），不能用强氧化性的干燥剂（如浓硫酸）。 还要考虑干燥剂的干燥效率和适用范围，选择能有效去除气体中水分且不会引入新杂质的干燥剂。 简答题 四.课内练习及讲评 3.比较固体物质自然晾干、烘干方法的优缺点。 答案：自然晾干：优点：操作简单，不需要特殊设备，对固体物质的结构和性质影响小，适用于对热不稳定、对湿度变化不太敏感的固体。例如一些含有结晶水且在常温下稳定的盐类，如果对干燥速度要求不高，可以采用自然晾干。 缺点：干燥速度慢，受环境湿度和温度影响大，如果环境潮湿，可能无法有效干燥，甚至可能导致固体重新吸湿。 烘干：优点：干燥速度快，能在较短时间内去除大量水分，适用于对热稳定且需要快速干燥的固体。例如一些耐高温的陶瓷粉末等的干燥。 缺点：需要合适的加热设备，温度控制不当可能会对固体物质的性质产生影响，如使热不稳定的固体分解、氧化或改变其晶型等。 简答题 四.课内练习及讲评 4.在液体干燥中，如何确定干燥剂的用量？ 答案：干燥剂的用量需要综合考虑以下因素： 液体的含水量：含水量高的液体需要相对较多的干燥剂，但很难准确知道具体的含水量，需要根据经验或一些初步的测试来大致判断。 干燥剂的吸水能力：不同的干燥剂吸水能力不同，例如无水氯化钙和无水硫酸钠的吸水能力有差异。吸水能力强的干燥剂在干燥相同含水量液体时，用量可能相对较少。 一般原则是少量多次添加干燥剂，直到观察到干燥剂不再结块或液体在加入新的干燥剂后没有新的变化（如出现浑浊等），表明水分已基本被除尽。同时要避免过量使用干燥剂，以免干燥剂吸附液体中的有效成分或造成后续分离困难。 简答题 重点复习知识点： 1.气体物质的干燥：不同性质的气体需要选用合适的干燥剂。酸性气体可以用浓硫酸、五氧化二磷等干燥剂；碱性气体可用碱石灰、生石灰等干燥剂；中性气体则可以选择无水氯化钙、硅胶等。我们要牢记，干燥剂的选择必须考虑气体的性质，避免发生不良反应。 2.液体物质的干燥：常用的干燥剂，如无水氯化钙可用于干燥乙醇等。干燥剂的用量一般根据液体中水分的含量和液体的质量来确定，对于少量水分的液体，通常为液体质量的 1/10 左右。在干燥操作中，要注意分批加入干燥剂并不断搅拌，以确保干燥效果均匀。 3.固体物质的干燥方法：自然晾干适用于不易变质的固体物质，操作简单但干燥速度慢且受环境影响大。烘干速度较快，但对于易分解、易氧化的固体不适用，需控制好温度。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$