教你检验实验装置的气密性
2008-09-27王荣桥
王荣桥,中学高级教师。山东省优秀教师,淄博市淄川区毕业班化学备课组核心成员,教学能手、科研标兵。发表教育教学论文100余篇。
在气体的制备实验或气体的性质实验中,都需要检验装置的气密性,检验装置的气密性是正确进行化学实验的关键,现将需检验气密性的常见实验装置汇集于此并加以解析,望对同学们有所裨益。
【原型题】某同学欲用如右图所示装置制取和收集氧气。实验前应如何检查该装置的气密性?
解析: 检验时抓住四个要点:(1) 把导管一端浸入水中;(2) 用手紧握试管A;(3) 观察水中的导管口有否气泡;(4) 松开手后,观察导管内是否形成一段水柱。
答案:把导管口的下端浸入水中,用手紧握试管,如果装置不漏气,导管口会有气泡冒出,而且在松开手后,导管中会形成一段水柱,否则说明装置气密性不好。
【变型1】小红同学欲用右图所示装置制取氧气,在加入药品之前,他如何检查该装置的气密性?
解析: 本装置由分液漏斗、试管、导气管三部分组成,分液漏斗通常用于盛装液体,因此可以用“液封”的方法检验该装置的气密性。
答案:加紧止水夹a,在分液漏斗中加入较多的水后,开启分液漏斗活塞,使液面浸过漏斗下端管口,过一会儿,分液漏斗中液面不再下降,说明装置气密性良好。
【变型2】根据右图及描述,回答有关问题。
(1)关闭图A装置中的弹簧夹a后,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,静置后如图所示。A装置是否漏气?判断理由:______。
(2)关闭图B装置中的弹簧夹a后,开启分液漏斗的活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。B装置是否漏气?_________(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)。判断理由:_________。
解析: B装置的特殊性在于分液漏斗与烧瓶之间连有一导气管,使分液漏斗中液面上方与烧瓶内液面上方的气体压强始终相等。
答案:(1)A装置不漏气。由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,压强增大,故长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。
(2)无法确定 因为分液漏斗与烧瓶之间连有一导气管,使分液漏斗液面上方与烧瓶内液面上方的气体压强始终相等,无论装置是否漏气,都不会影响分液漏斗中的水滴入烧瓶。
【变型3】可用推注射器活塞的方法检验右图装置的气密性。当缓慢拉活塞时,如果装置气密性良好,可观察到( )。
A. 长颈漏斗下端产生气泡
B. 瓶中液面明显上升
C. 长颈漏斗内液面明显上升
D. 注射器内有液体
解析: 当缓慢拉活塞时,若装置不漏气,锥形瓶内气体压强减小,外界的大气压大于锥形瓶内气体压强,长颈漏斗下端产生气泡。
答案:A
解题策略小结
1. 通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成,水柱的形成,液面的升降等)来判断装置气密性的好坏。
2. 检验气密性常用方法有三种:(1) 手握加热法,适用于简单的且体系相对密封、带有导管的实验装置;(2) 加水液封法,适用于启普发生器及其简易装置类的检验;(3) 直接加热法,适用于复杂的多仪器连续系列装置,而且此类装置宜用分段检验法。