检查装置气密性.doc

化学实验装置的气密性检验原理探讨（高中） 已组装好的化学实验装置，实验开始前必须检验其气密性，以查找漏气部位。其检验的原理是什么？如何检验？以下从检验的原理、方法等方面做一总结。一、检验的原理已连接好的装置内部压强与外界大气压相等，且空气为无色，不知是否漏气。因此，需使气体流动改变装置内部的压强，并借助于一定的外观现象，常用水形成水柱或液面差，来判断其气密性。二、检验的方法1、若装置密闭，不与大气相通；则需要检验是否漏水，以确定其气密性如何。如：容量瓶，方法为：往容量瓶中加一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手拖住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转1800后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。2、若装置只有一处与大气相通，I、可检验装置是否漏水，以确知其气密性如何。如：酸式滴定管，方法为：关闭酸式滴定管的下端活塞，向里注入一定量的水，观察活塞周围是否有水渗出；然后旋开活塞，看水流是否畅通。II、可将与大气相通的一端浸入水中，然后对主体仪器进行微热（用手捂热或用酒精灯微热），如：实验室制取氧气，装置如右图，检验方法为：将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管上升一段稳定的水柱，表明装置不漏气。 3、若装置有两处或多处与大气相通（活塞除外），需关闭其它活塞只留一处；从此处加水，借助于气体产生压强，抑制水流或形成液面差来检验其气密性。如：实验室制取氢气或二氧化碳气体，（1）装置如图1所示，检验方法：关闭活塞，向分液漏斗中加水，打开活塞后，水若不能持续流下，则不漏气。（2）装置如图2所示，检验方法：塞紧橡皮寨，夹紧弹簧夹后，从漏斗注人一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。图1 图2 （3）塞紧三孔橡胶塞，关闭两活塞，从长颈漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的液面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不在变化，说明，装置不漏气。 例析化学实验装置气密性检查涉及气体制备与性质的实验，在实验过程中必须先寻求合适的方法对实验装置进行气密性检查。如果装置漏气，则须找出漏气部位，以进行调整、修理或更换，然后再进行实验。下面拟通过三个例题谈谈关于装置气密性的检查。例1（1997年试测第17题）用如图1所示的装置可以进行气体的发生和收集。（1）实验前应如何检查该装置的气密性？（后面问题略）析：这是一种常见的装置气密性检查，其操作也相对简单一些。检验时抓住三个要点：1）用手紧握试管；2）观察导管口有否气泡；3）松开手后，观察导管内是否形成一段水柱。答：把导管口的下端浸入水中，用手紧握捂热试管。如果观察到导气管会有气泡冒出，而且在松开手后，水又会回升到导管中，形成一端水柱，则证明装置气密性好，不会漏气。例2（2001年理科综合测试第28题）用图2所示装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液面上升与锌粒接触，产生的氢气由支气管导出；若关闭弹簧夹，则试管中液面上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止。需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。回答下列问题：这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？(其余问题略）析：此装置漏斗与大气相通，无法如例一样进行检查。要进行其气密性检查，首先要考虑的问题是如何使试管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。答：塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗加入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差（即水柱高度）保持不再变化，说明该装置不漏气。例3（1995年试测第20题）用图所示装置进行实验，是简易氢气发生器，是大小适宜的圆底烧瓶，是装有还原铁粉的反应管。问实验前如何检验装置的气密性？（其余问题略）析：和例一样，左边长颈漏斗与大气相通，因而也无法直接检验；而且本套装置涉及的仪器很多，较为复杂。因此检验起来也相对复杂。解题的首要思路，和例一样，也是要用水做液体。其次，基于本套实验的复杂性，宜用直接加热的方法使气体温度变化较大，从而产生较大的压强差，以观察到明显的现象；或采用分段检查的方法来检查。答：先打开活塞并经中注入一定量的水，使长颈漏斗下端浸在水中。再给稍加热，如果观察到中漏斗颈内水位上升，且中导管口冒气泡，表明整个装置气密性好；或者先关闭活塞，经中加入一定量的水，使长颈漏斗下端浸在水中，分别给、进行加热，观察中漏斗颈内水位是否上升中导管口是否冒气泡。如果有此现象，说明装置气密性好。关于实验装置气密性检查，现归纳如下：1、这一操作必须在实验前完成，只有确保装置气密性完好后，才能再添加药品，并进行后续的气体制取与性质实验。2、检查装置气密性好坏所利用的是物理中的压强差原理。有系统内外压强差的存在，才会观察到产生水柱或有气泡逸出等现象。3、气密性检验常用方法有三种：1）手握加热法（如例1）适用于简单的且体系相对密封、带有导管的实验装置；2）加水液对法（如例2），适用于启普发生器及其简易装置类的检查；3）直接加热法（如例3），适用于多仪器的复杂的连续的系列装置，而且此类装置宜用分段检查法进行检查已组装好的化学实验装置，实验开始前必须检验其气密性，以查找漏气部位。其检验的原理是什么？如何检验？以下从检验的原理、方法等方面做一总结。一、检验的原理已连接好的装置内部压强与外界大气压相等，且空气为无色，不知是否漏气。因此，需使气体流动改变装置内部的压强，并借助于一定的外观现象，常用水形成水柱或液面差，来判断其气密性。二、检验的方法1、若装置密闭，不与大气相通；则需要检验是否漏水，以确定其气密性如何。如：容量瓶，方法为：往容量瓶中加一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手拖住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转1800后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。2、若装置只有一处与大气相通，I、可检验装置是否漏水，以确知其气密性如何。如：酸式滴定管，方法为：关闭酸式滴定管的下端活塞，向里注入一定量的水，观察活塞周围是否有水渗出；然后旋开活塞，看水流是否畅通。II、可将与大气相通的一端浸入水中，然后对主体仪器进行微热（用手捂热或用酒精灯微热），如：实验室制取氧气，装置如右图，检验方法为：将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管上升一段稳定的水柱，表明装置不漏气。 3、若装置有两处或多处与大气相通（活塞除外），需关闭其它活塞只留一处；从此处加水，借助于气体产生压强，抑制水流或形成液面差来检验其气密性。如：实验室制取氢气或二氧化碳气体，（1）装置如图1所示，检验方法：关闭活塞，向分液漏斗中加水，打开活塞后，水若不能持续流下，则不漏气。（2）装置如图2所示，检验方法：塞紧橡皮寨，夹紧弹簧夹后，从漏斗注人一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。图1 图2 （3）塞紧三孔橡胶塞，关闭两活塞，从长颈漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的液面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不在变化，说明，装置不漏气。 例析化学实验装置气密性检查涉及气体制备与性质的实验，在实验过程中必须先寻求合适的方法对实验装置进行气密性检查。如果装置漏气，则须找出漏气部位，以进行调整、修理或更换，然后再进行实验。下面拟通过三个例题谈谈关于装置气密性的检查。例1（1997年试测第17题）用如图1所示的装置可以进行气体的发生和收集。（1）实验前应如何检查该装置的气密性？（后面问题略）析：这是一种常见的装置气密性检查，其操作也相对简单一些。检验时抓住三个要点：1）用手紧握试管；2）观察导管口有否气泡；3）松开手后，观察导管内是否形成一段水柱。答：把导管口的下端浸入水中，用手紧握捂热试管。如果观察到导气管会有气泡冒出，而且在松开手后，水又会回升到导管中，形成一端水柱，则证明装置气密性好，不会漏气。例2（2001年理科综合测试第28题）用图2所示装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液面上升与锌粒接触，产生的氢气由支气管导出；若关闭弹簧夹，则试管中液面上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止。需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。回答下列问题：这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？(其余问题略）析：此装置漏斗与大气相通，无法如例一样进行检查。要进行其气密性检查，首先要考虑的问题是如何使试管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。答：塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗加入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差（即水柱高度）保持不再变化，说明该装置不漏气。例3（1995年试测第20题）用图所示装置进行实验，是简易氢气发生器，是大小适宜的圆底烧瓶，是装有还原铁粉的反应管。问实验前如何检验装置的气密性？（其余问题略）析：和例一样，左边长颈漏斗与大气相通，因而也无法直接检验；而且本套装置涉及的仪器很多，较为复杂。因此检验起来也相对复杂。解题的首要思路，和例一样，也是要用水做液体。其次，基于本套实验的复杂性，宜用直接加热的方法使气体温度变化较大，从而产生较大的压强差，以观察到明显的现象；或采用分段检查的方法来检查。答：先打开活塞并经中注入一定量的水，使长颈漏斗下端浸在水中。再给稍加热，如果观察到中漏斗颈内水位上升，且中导管口冒气泡，表明整个装置气密性好；或者先关闭活塞，经中加入一定量的水，使长颈漏斗下端浸在水中，分别给、进行加热，观察中漏斗颈内水位是否上升中导管口是否冒气泡。如果有此现象，说明装置气密性好。关于实验装置气密性检查，现归纳如下：1、这一操作必须在实验前完成，只有确保