实验装置气密性检查(原理、题型与方法)

./实验装置气密性检查〔原理、题型及方法化学是一门以实验为先导的学科,往往试验装置的安装及错误检查也是各种化学试题的一个重点内容,实验是考查学生动手能力及思维能力比较好的题型。其中一大类型题目就是当实验对象中有气体时试验装置气密性的检查。试验装置的气密性检查时往往需要遵循以下原则。1、检验时利用装置自身的仪器,在没有特殊需要的情况下,往往是不可以随意添加其它仪器来检验装置气密性的。2、在检验装置的气密性时操作往往是使装置中的气体体积发生变化,但变化的程度要小,大幅度的变化是不能看出装置是否漏气的。检验装置气密性基本原理[原理1]：在常压下,利用V/T=C〔C为常量。改变温度T,利用气体热胀冷缩的性质进行气密性的检验。[原理2]：在恒压下,利用产生液面差维持体系内外压强相等,即外界大气压+液柱压强=体系内部的气体压强。检验装置的气密性许多同学知道怎样做却不善于用文字表达,回答时应注意既要答出操作方法,又要答出观察到的现象,还要答出判断气密性是否良好的标准,三者缺一不可。二、检验装置气密性基本方法：1、微热法：手捂法：适于单孔发生器气密性的检查;热源辅助法：对容积较大的容器加热〔热毛巾、或微火容器内受热气体膨胀,压强变大,现象是从导管出口〔应浸没在水下排出气泡,冷却时气体收缩,液体回流填补被排出的气体原来的位置,从而形成一段液柱。2、堵孔法3、液封法4、水压法5、吹气法6、抽气法堵孔、液封、水压法等适于双孔发生器气密性检查,对启普发生器气密性的检查用水压法更加方便；三、基本步骤：1、观察气体出口数目,若有多个出口,则通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法,让装置只剩一个气体出口。2、采用加热法、水压法、吹气法等进行检查3、观察气泡、水柱等现象得出结论。注：若连接的仪器很多,可在不拆卸整套仪器的前提下分段检查。同时考虑检查方法的综合应用。四、实例：[例1]如何检查图A装置的气密性图A图B方法：如图B将导管出口埋入水中,用手掌或热毛巾捂住容积大的部位,看水中的管口是否有气泡逸出,过一会儿移开手掌或毛巾,观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若捂住时有气泡溢出,移开手掌或毛巾,有水柱形成,说明装置不漏气。[例2]请检查下面装置的气密性方法：关闭分液漏斗活塞,将导气管插入烧杯中液面以下,用酒精灯微热园底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止微热,有水柱形成,说明装置不漏气。[例3]启普发生器气密性检查的方法,图A图B图C方法：如图所示。关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,继续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2处,做好水位记号静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气。[例4]检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。方法1：同启普发生器。…若颈中形成水柱,静置数分钟颈中液柱不下降,说明气密性良好,否则说明有漏气现象。方法2：向导管口吹气,漏斗颈端是否有水柱上升用橡皮管夹夹紧橡皮管,静置片刻,观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落,若吹气时有水柱上升,夹紧橡皮管后水柱不下落,说明气密性良好。[例5]检查图A所示简易气体发生器的气密性。图A图B方法：关闭K,把干燥管下端深度浸入水中〔图B所示,使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面,静置一段时间,若液面差不变小,表明气密性良好。[例6]检查下面装置的气密性。图A图B方法：如图所示。关闭导气管活塞,从U型管的一侧注入水,待U型管两侧出现较大的高度差为止,静置几分钟,两侧高度差缩小的说明漏气,不缩小的说明不漏气。小结：装置气密性的检验,原理通常是想办法造成装置不同部位气体有压强差,并产生某种明显的现象。使气压增大的常见方法有：①对容积较大的容器微热〔用手、热毛巾、或微火容器内受热气体膨胀,压强变大,现象是从导管出口〔应浸没在水下排出气泡,冷却时气体收缩,液体回流填补被排出的气体原来的位置,从而形成一段液柱；②通过漏斗向密闭容器内加水,水占领一定空间使容器内气体压强变大。现象是使加水的漏斗颈中的水被下方的气体"托住",形成一段稳定的液柱。叙述上要注意细节描述的严密如：1.将导管末端浸入水中<或是加水或是插入>。2.要注意关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹。3.关闭分液漏斗活塞,或加水至"将长颈漏斗下口浸没"等。五、练习与巩固：1、如下图所示为制取氯气的实验装置：盛放药品前,怎样检验此装置的气密性？AABCD方法：2、如何检查下面装置的气密性？方法：3、〔2004年全国高考理综试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"__________,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"_________,判断理由：______________________________________________________________________________4、有下列实验装置：检查该装置的气密性时,先在试管中装入适量的水<保证玻璃管下端浸没在水中>,然后_________________________<填写操作方法>时,将会看到__________________________<填写实验现象>,则证明该装置的气密性良好。5、某研究性学习小组设计了如图所示的定量测定装置,其中B是底面积为100cm2的圆筒状玻璃容器〔密封盖上装有阀门,上面标有厘米单位的刻度,其它夹持装置已略去。I．甲同学用这套装置测定空气中氧气的体积分数,操作步骤是：①检查装置的气密性。②将过量的铜粉平铺在电热板上,盖紧容器。③打开B的阀门,加入液体C,使B中液面至刻度15.0cm后,关上阀门。④通电加热铜粉,待充分反应后……请回答下列问题：〔1步骤①中检查装置气密性的操作方法______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________〔2上述实验中,下列物质能代替铜粉的有________。A、红磷B、木炭〔3将步骤④的操作补充完全_________________________________________________6、<2005北京东城区模拟>下图是铜与稀硝酸反应的两个装置图,请回答下列问题：<1>铜与稀硝酸反应的离子方程式________________________________________<2>Ⅰ实验装置中能否证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体_____,简述理由___________________________________________________.<3>若用装置Ⅱ进行实验,以证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO,则：检查装置气密性的操作是________________________________________________________________________________；在烧杯中加入一定体积的稀硝酸,打开止水夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的空气,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满整个干燥管,停止抽拉注射器,关闭止水夹,观察干燥管内的现象_____________________________________________________；反应停止后打开止水夹,用注射器抽取干燥管内的气体<事先已将干燥管内的空气推出>,关闭止水夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,观察到的现象是____________________________<4>上述实验完成后,将注射器内的气体通人到NaOH溶液中,其目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7、有下列实验装置：实验前需检验装置的气密性。实验开始时,先关闭活塞a,并取下烧瓶B；向A中加入一定浓度的盐酸,产生氢气。经必要的操作[见问题<2>]后,在导管的出口处点燃氢气,然后如图所示套上烧瓶B,塞紧瓶塞,氢气在烧瓶中继续燃烧。用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉,待B中氢气的火焰熄灭后,打开活塞a,气体通过硬管D进入试管E中,使酚酞试液呈红色。请回答下列问题。<1>实验前如何检验装置的气密性？__________________________________。<2>点燃氢气前必须进行________操作,进行该操作的方法是_________________。8、由下图所示的实验装置进行实验：<1>如何检验装置的气密性？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________<2>若用手捂热现象不明显,该怎样检验该装置的气密性？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9、用下图的简易装置可以进行气体的