氣密性與注射器的用途

1、一、常見(jiàn)氣體雜質(zhì)的除法氣體雜質(zhì)方法或試劑H2通過(guò)灼熱的氧化銅，然后再除去產(chǎn)生的水蒸氣。CO通過(guò)灼熱的氧化銅，然后再除去產(chǎn)生的O2通過(guò)熾熱的銅網(wǎng)。原理：CO2通過(guò)澄清石灰水或溶液。（后者吸收效果更好）通過(guò)無(wú)水硫酸銅或濃硫酸。（后者在除水時(shí)常用）二、裝置的氣密性檢查裝置氣密性的檢驗(yàn)，原理通常是想辦法造成裝置不同部位氣體有 ，并產(chǎn)生某種明顯的現(xiàn)象。使氣壓增大的常見(jiàn)方法有：對(duì)容積較大的容器加熱（用手、熱毛巾、或微火）容器內(nèi)受熱氣體膨脹，壓強(qiáng)變大，現(xiàn)象是從導(dǎo)管出口（應(yīng)浸沒(méi)在水下）排出氣泡，冷卻時(shí)氣體收縮，液體回流填補(bǔ)被排出的氣體原來(lái)的位置，從而形成一段液柱；通過(guò)漏斗向密閉容器內(nèi)加水，水占領(lǐng)一定空間使容器

2、內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大?，F(xiàn)象是使加水的漏斗頸中的水被下方的氣體“托住”，形成一段穩(wěn)定的液柱。1、基本方法：受熱法：將裝置只留下1個(gè)出口，并先將該出口的導(dǎo)管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導(dǎo)管是否有氣泡。停止微熱后，導(dǎo)管是否出現(xiàn)水柱。壓水法：如啟普發(fā)生器氣密性檢查吹氣法（不常用，略）2、基本步驟：觀察氣體出口數(shù)目，若有多個(gè)出口，則通過(guò)關(guān)閉止水夾、分液漏斗活塞或用水封等方法，只裝置只剩一個(gè)氣體出口。采用加熱法、水壓法、吹氣法等進(jìn)行檢查觀察氣泡、水柱等現(xiàn)象得出結(jié)論。注：若連接的儀器很多，應(yīng)分段檢查?！纠?】如何檢查圖A裝置的氣密性 圖A 圖B 方法：如

3、圖B將導(dǎo)管出口埋入水中，用手掌或熱毛巾焐容積大的部位，看水中的管口是否有氣泡逸出， 過(guò)一會(huì)兒移開(kāi)焐的手掌或毛巾，觀察浸入水中的導(dǎo)管末端有無(wú)水上升形成水柱。若焐時(shí)有氣泡溢出，移開(kāi)焐的手掌或毛巾，有水柱形成，說(shuō)明裝置不漏氣。【例2】請(qǐng)檢查下面裝置的氣密性 方法：關(guān)閉分液漏斗活塞，將將導(dǎo)氣管插入燒杯中水中，用酒精燈微熱園底燒瓶，若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止微熱，有水柱形成，說(shuō)明裝置不漏氣?！纠?】啟普發(fā)生器氣密性檢查的方法， 圖A 圖B 圖C 方法：如圖所示。關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞，從球形漏斗上口注入水，待球形漏斗下口完全浸沒(méi)于水中后，繼續(xù)加入適量水到球形漏斗球體高度約1/2處，做好水位記號(hào) 靜置幾分鐘，水位下

4、降的說(shuō)明漏氣，不下降的說(shuō)明不漏氣。【例4】檢查下面有長(zhǎng)頸漏斗的氣體發(fā)生裝置的氣密性。 方法1：同啟普發(fā)生器。若頸中形成水柱，靜置數(shù)分鐘頸中液柱不下降，說(shuō)明氣密性良好，否則說(shuō)明有漏氣現(xiàn)象。方法2：向?qū)Ч芸诖禋?，漏斗頸端是否有水柱上升 用橡皮管夾夾緊橡皮管，靜置片刻，觀察長(zhǎng)頸漏斗頸端的水柱是否下落若吹氣時(shí)有水柱上升，夾緊橡皮管后水柱不下落，說(shuō)明氣密性良好?！纠?】檢查圖A所示簡(jiǎn)易氣體發(fā)生器的氣密性。 圖A 圖B方法：關(guān)閉K，把干燥管下端深度浸入水中（圖B所示），使干燥管內(nèi)液體面低于燒杯中水的液面，靜置一段時(shí)間，若液面差不變小，表明氣密性良好?！纠?】 圖A 圖B方法：如圖所示。關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞，從U

5、型管的一側(cè)注入水，待U型管兩側(cè)出現(xiàn)較大的高度差為止， 靜置幾分鐘，兩側(cè)高度差縮小的說(shuō)明漏氣，不縮小的說(shuō)明不漏氣?！纠?】如下圖所示為制取氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置：盛放藥品前，怎樣檢驗(yàn)此裝置的氣密性？ 方法：向B、D中加水使導(dǎo)管口浸沒(méi)在水面下，關(guān)閉分液漏斗活塞，打開(kāi)活塞K，微熱A中的圓底燒瓶，D中導(dǎo)管有氣泡冒出；停止加熱，關(guān)閉活塞K片刻后，D中導(dǎo)管倒吸入一段水柱，B中沒(méi)入液面的導(dǎo)管口會(huì)產(chǎn)生氣泡。有這些現(xiàn)象說(shuō)明氣密性良好。儲(chǔ)氣作用、防堵塞防倒吸安全瓶作用【例8】如何檢查下面裝置的氣密性？方法：較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置，一次性檢查效果不好，可以分段檢查氣密性。如用止水夾夾住b、C裝置間的導(dǎo)管的橡皮管，并關(guān)閉分液漏用酒

6、精燈在a裝置下微熱，若b裝置中的導(dǎo)管產(chǎn)生一段水柱，表明止水夾前面的裝置氣密性良好。再在C處的錐形瓶中用酒精燈微熱，若e處出現(xiàn)氣泡，停止微熱，插在e處液面下的導(dǎo)管產(chǎn)生一段液柱，則這部分裝置的氣密性良好。3、 注射器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用1、用于抽送氣體：檢查裝置的氣密性（如圖1）連接好裝置（注射器內(nèi)留有一半體積的空氣），打開(kāi)彈簧夾，向長(zhǎng)頸漏斗中注入水，使其下管口必須液封，慢慢推注射器的活塞，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)形成一段水柱，過(guò)一會(huì)后水柱的液面不下降。再慢慢往外拉活塞，液柱下降，下管口有氣泡冒出。說(shuō)明裝置不漏氣。排送氣體（如圖2）某同學(xué)為了測(cè)定變質(zhì)的燒堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了圖2所示的裝置。反應(yīng)的

7、開(kāi)始、結(jié)束都要用注射器反復(fù)的排送氣體。實(shí)驗(yàn)步驟為：a.檢查裝置的氣密性。b.稱(chēng)取一定質(zhì)量的干燥的燒堿樣品放入廣口瓶中，分液漏斗中加入適量的稀硫酸，準(zhǔn)確稱(chēng)量裝置F的質(zhì)量，連好裝置。c.關(guān)閉彈簧夾3，打開(kāi)彈簧夾1和彈簧夾2。反復(fù)推拉注射器。d.關(guān)閉彈簧夾1和彈簧夾2，打開(kāi)彈簧夾3，然后打開(kāi)分液漏斗的活塞開(kāi)關(guān)，讓稀硫酸逐滴滴入樣品中，直到不再產(chǎn)生氣泡為止。e.打開(kāi)彈簧夾1，立即不斷反復(fù)推拉注射器。f.再稱(chēng)裝置F質(zhì)量，根據(jù)CO2的質(zhì)量來(lái)計(jì)算樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?？梢?jiàn)：步驟c.反復(fù)推拉注射器的目的是排盡裝置中的CO2，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而步驟e.反復(fù)推拉注射器的目的是使生成的CO2充分被F

8、中的試劑吸收。2、改變裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)（如圖3、圖4）圖3中將NaOH溶液注入集氣瓶中，振蕩，小氣球很快膨脹起來(lái)。圖4 中打開(kāi)彈簧夾，將NaOH溶液注入燒瓶中，試管內(nèi)95的水會(huì)立即沸騰。（氣壓減小，沸點(diǎn)降低。） 3、用于測(cè)量氣體體積（如圖5）用45 mL試管作反應(yīng)容器，磷的燃燒均在密閉容器里進(jìn)行，可防止白煙污染空氣。用20 mL注射器（活塞事先處在10 mL刻度處）測(cè)量磷燃燒消耗的氧氣體積。 操作：檢查裝置的氣密性。裝藥品，連好儀器。夾緊彈簧夾，加熱白磷，觀察現(xiàn)象。燃燒結(jié)束，試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾，可以看到活塞慢慢左移到1 mL刻度處。說(shuō)明空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為1/5。（10 mL1 mL）/4

9、5 mL4、用于反應(yīng)容器：（如圖6、圖7）圖6中用注射器吸收水和CO2(體積比為1：1)，然后夾緊彈簧夾，用力振蕩，活塞會(huì)自動(dòng)向前推進(jìn)。說(shuō)明CO2溶于水后氣壓減小。圖7將塊狀固體放入干燥管中，用注射器取一定質(zhì)量的酸，干燥管上接一個(gè)帶活塞的導(dǎo)管，就制成了氣體發(fā)生裝置，該裝置隨時(shí)控制反應(yīng)的進(jìn)行?？捎脕?lái)制取H2和CO2。 5、用于分液漏斗、滴管的代用品（如圖8） 圖8中的注射器代替了分液漏斗，可隨時(shí)添加藥品，不斷產(chǎn)生O2。還可控制氧氣的生成速率。用注射器，取液、滴加都很方便，也可控制試劑用量和滴速，節(jié)省試劑。 6、用于量筒（如圖9） 由于注射器上有計(jì)量單位，可用作一些對(duì)比實(shí)驗(yàn)的儀器。圖9是用肥皂水區(qū)

10、分硬水和軟水的實(shí)驗(yàn)。用注射器取等體積的肥皂水加入盛有等體積硬水和軟水的燒杯中，攪拌。操作簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯。 注射器體積小、操作簡(jiǎn)便、節(jié)省試劑、可靠安全、污染少，廣泛用在氣體制備、收集，微型實(shí)驗(yàn)、家庭小實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)中，真正做到了一器多用。 【例9】某學(xué)生為了測(cè)定由兩種元素形成的氣態(tài)化合物X的組成，做了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。 他把氣體X由注射器A緩慢送入裝有CuO的B裝置，使之完全反應(yīng)，得到如下結(jié)果： 實(shí)驗(yàn)前B管和藥品的總質(zhì)量為21.32g，實(shí)驗(yàn)后為21.16g。 C管中收集到的物質(zhì)電解后得到H2和O2，在D中收集到的是N2。 X中兩元素的質(zhì)量比是14：3，問(wèn)： （1）C中收集到的液體，質(zhì)量是_g， （2

11、）在實(shí)驗(yàn)中看到的現(xiàn)象是_。（3）B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 【例10】小冬同學(xué)在家務(wù)勞動(dòng)時(shí)跟爸爸學(xué)習(xí)殺魚(yú)，在殺魚(yú)時(shí)對(duì)從魚(yú)腹內(nèi)取出的魚(yú)鰾產(chǎn)生了興趣。他擬定“探究魚(yú)鰾內(nèi)氣體的成分和體積”作為課題進(jìn)行研究。小冬查閱資料獲知：這種魚(yú)的魚(yú)鰾內(nèi)氧氣占四分之一，其余氣體是二氧化碳和氮?dú)狻?他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： .測(cè)量鰾內(nèi)氣體的體積。小冬設(shè)計(jì)了兩種方法： （1）用醫(yī)用注射器（帶有準(zhǔn)確的刻度）抽取魚(yú)鰾內(nèi)的氣體，測(cè)量其體積； （2）在水槽中倒扣一個(gè)盛滿(mǎn)水的量筒，用鑷子夾住魚(yú)鰾，將魚(yú)鰾尖端放在量筒口處，用一根針在水下刺破魚(yú)鰾尖端，用排水集氣法收集鰾內(nèi)的氣體并測(cè)量其體積。 你認(rèn)為其中測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的是 ，理由是 。

12、.探究鰾內(nèi)氣體的成分。小冬收集了鰾內(nèi)氣體分別裝在集氣瓶和醫(yī)用注射器中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)記錄（3）驗(yàn)證鰾內(nèi)含有氧氣將燃著的木條放入集氣瓶中木條能繼續(xù)燃燒，證明含有氧氣（4）驗(yàn)證鰾內(nèi)含有二氧化碳操作方法： 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： （5）分離出氮?dú)馊∫环菅b在100mL醫(yī)用注射器中的鰾內(nèi)氣體進(jìn)行分離：第一步，將氣體通過(guò) （填試劑）除去氧氣；第二步，將剩余氣體通過(guò)足量的 除去二氧化碳；第三步，將剩余氣體通過(guò) 進(jìn)行干燥，即可得純凈的氮?dú)獾谌綄?shí)驗(yàn)時(shí)還可以選用 作干燥劑。4、 實(shí)驗(yàn)誤差分析 實(shí)驗(yàn)是手段，要達(dá)到目的還需對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析、處理，去偽存真，由表及里，剝?nèi)ゼ傧穹侥茏R(shí)得廬山真面目。實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)與各種能力的有效手段和途徑。一般從以下三方面考慮實(shí)驗(yàn)誤差：方案是否合理，這是決定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵；操作不當(dāng)引起的誤差；儀器裝置的選擇；【例11】2011.天津市）空氣、水是人類(lèi)賴(lài)以生存的自然資源。（1）測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。在集氣瓶?jī)?nèi)加入少量的水，并五等分水面以上的容積，做上記號(hào)。用彈簧夾夾緊乳膠管。點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)足量的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊。寫(xiě)出紅磷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式： 。 待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，觀察到燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，瓶?jī)?nèi)水面最終上升約至1刻度處。由此可知氧氣約占空氣總體積的 。紅磷