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关键词:化学;装置;气密性;方法

装置气密性的检查,作为中学化学实验的基本技能之一,是中学化学实验考查的一个热点,同时也是一个难点。一般有两种检查方法,其一为加热法,其二为加水法,二者都是通过压强改变,根据出现的外在变化来进行判断。究其实质,可以归纳为一句话,如果装置漏气,压强不变化。如果装置不漏气,压强则变化:温度升高或体积变小,压强就变大;温度降低或体积变大,压强就变小。

下面就中学化学中常见的一些的装置的气密性检查方法进行归纳总结如下,以帮助同学们掌握气密性的检查方法。

装置一:如图1,此装置为最简易的制取气体装置,对于该装置的气密性检查,主要是通过气体受热后体积膨胀、压强增大来进行检验。

具体方法为:把导管口的下端浸入水中,用双手紧握烧瓶或试管的外壁,如果观察到导气管口有气泡冒出,把手拿开,过一会儿,水沿导管上升,形成一段稳定的水柱,则证明装置气密性好,装置不漏气。

注意:(1)若外部气温较高,实验现象不明显,我们可以使用酒精灯对试管底部微微加热,但现象一定要注意撤走酒精灯后,导管中能形成一段稳定的水柱,并且过一段时间后液面不下降,才能说明气密性好。(2)当装置构成的密封体系较大时,用手捂或热毛巾不易引起空气发生体积变化时,采用酒精灯直接对装置加热。

思考题:根据下图回答问题:

上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气?

装置二:如图2所示,此装置漏斗与大气相通,无法如上例那样进行检查。要进行其气密性检查 ,首先要考虑的问题是如何使锥形瓶不直接通过漏斗与大气相通。要解决这一问题,显而易见的用水(或液体)做液封,从而实现这一目的。

具体方法为:从漏斗加入一定量的水,使漏斗的下端管口在液面以下,夹紧弹簧夹,再加入少量的水,停止加水后,漏斗中与锥形瓶中液面差(即水柱高度)保持不变,说明该装置不漏气。

思考题:用推拉注射器活塞的方法可以检验如图装置的气密性。当缓慢拉动活塞时,如果装置气密性良好,则能观察到的现象为:( )。

A.注射器内有液体; B.瓶中液面明显上升;

C.长颈漏斗内液面上升; D.长颈漏斗下端管口产生气泡。

装置三:如图3为启普发生器以及启普发生器的简易装置。该装置的原理与上图2的原理是一样的,但主要是该装置中弹簧夹被活塞代替。

具体方法为:关闭导气管上的活塞,从球形漏斗中加入足量的水,使球形漏斗中出现水柱,水柱高度在一段时间内保持不变,则说明装置不漏气,若球形漏斗内的液面继续下降,直至液面差消失,说明装置漏气。

操作程序:往体系中加水(液体)——观察是否形成稳定的液差。

装置四:如图4为利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验室装置,利用分液漏斗等仪器。这套装置与图2或图3不同,主要的原理与图1一样。

具体方法是:关闭分液漏斗上的活塞,把导气管的一端浸入水中,用双手紧握试管底部。如果观察到导气管口有气泡冒出,而且在松开手后,导管中形成一段水柱,则证明装置气密性好,不会漏气。或者关闭分液漏斗上的活塞,连接注射器,记下注射器活塞刻度,然后轻拉 (推)活塞,松开手后如果注射器活塞能回到原来位置,说明装置气密性良好。

装置五:

带有刻度的注射器类。

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺得到的纯碱中仍含有氯化钠,某同学设计的测定样品中纯碱含量的方法如左图,试回答检查该装置气密性的方法为: 。 关闭酸式滴定管活塞,用手捂热烧瓶,若注射器活塞外移,松手后又回到原来位置,说明气密性良好。或关闭滴定管活塞,记下注射器活塞刻度,然后轻拉(推)活塞,松开手后如果注射器活塞能回到原来

位置,说明装置气密性良好。

思考题:根据下图及描述,回答下列问题:

(1)关闭图a装置中的止水夹a后,从长颈漏斗向试管口注入一定量的水,静置后如图所示。试判断:a装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),并说出判断理由。

(2)关闭图b装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:b装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),

并说出判断理由。

答案:(1)不漏气。由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,导致压强增大,长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。

(2)无法确定。由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。

装置六:特殊装置的气密性的检查方法