實(shí)驗(yàn)裝置氣密性檢查(原理、題型與方法)

./實(shí)驗(yàn)裝置氣密性檢查〔原理、題型及方法化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為先導(dǎo)的學(xué)科,往往試驗(yàn)裝置的安裝及錯(cuò)誤檢查也是各種化學(xué)試題的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)是考查學(xué)生動(dòng)手能力及思維能力比較好的題型。其中一大類型題目就是當(dāng)實(shí)驗(yàn)對象中有氣體時(shí)試驗(yàn)裝置氣密性的檢查。試驗(yàn)裝置的氣密性檢查時(shí)往往需要遵循以下原則。1、檢驗(yàn)時(shí)利用裝置自身的儀器,在沒有特殊需要的情況下,往往是不可以隨意添加其它儀器來檢驗(yàn)裝置氣密性的。2、在檢驗(yàn)裝置的氣密性時(shí)操作往往是使裝置中的氣體體積發(fā)生變化,但變化的程度要小,大幅度的變化是不能看出裝置是否漏氣的。檢驗(yàn)裝置氣密性基本原理[原理1]：在常壓下,利用V/T=C〔C為常量。改變溫度T,利用氣體熱脹冷縮的性質(zhì)進(jìn)行氣密性的檢驗(yàn)。[原理2]：在恒壓下,利用產(chǎn)生液面差維持體系內(nèi)外壓強(qiáng)相等,即外界大氣壓+液柱壓強(qiáng)=體系內(nèi)部的氣體壓強(qiáng)。檢驗(yàn)裝置的氣密性許多同學(xué)知道怎樣做卻不善于用文字表達(dá),回答時(shí)應(yīng)注意既要答出操作方法,又要答出觀察到的現(xiàn)象,還要答出判斷氣密性是否良好的標(biāo)準(zhǔn),三者缺一不可。二、檢驗(yàn)裝置氣密性基本方法：1、微熱法：手捂法：適于單孔發(fā)生器氣密性的檢查;熱源輔助法：對容積較大的容器加熱〔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)被排出的氣體原來的位置,從而形成一段液柱。2、堵孔法3、液封法4、水壓法5、吹氣法6、抽氣法堵孔、液封、水壓法等適于雙孔發(fā)生器氣密性檢查,對啟普發(fā)生器氣密性的檢查用水壓法更加方便；三、基本步驟：1、觀察氣體出口數(shù)目,若有多個(gè)出口,則通過關(guān)閉止水夾、分液漏斗活塞或用水封等方法,讓裝置只剩一個(gè)氣體出口。2、采用加熱法、水壓法、吹氣法等進(jìn)行檢查3、觀察氣泡、水柱等現(xiàn)象得出結(jié)論。注：若連接的儀器很多,可在不拆卸整套儀器的前提下分段檢查。同時(shí)考慮檢查方法的綜合應(yīng)用。四、實(shí)例：[例1]如何檢查圖A裝置的氣密性圖A圖B方法：如圖B將導(dǎo)管出口埋入水中,用手掌或熱毛巾捂住容積大的部位,看水中的管口是否有氣泡逸出,過一會(huì)兒移開手掌或毛巾,觀察浸入水中的導(dǎo)管末端有無水上升形成水柱。若捂住時(shí)有氣泡溢出,移開手掌或毛巾,有水柱形成,說明裝置不漏氣。[例2]請檢查下面裝置的氣密性方法：關(guān)閉分液漏斗活塞,將導(dǎo)氣管插入燒杯中液面以下,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,說明裝置不漏氣。[例3]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,水位下降的說明漏氣,不下降的說明不漏氣。[例4]檢查下面有長頸漏斗的氣體發(fā)生裝置的氣密性。方法1：同啟普發(fā)生器?！纛i中形成水柱,靜置數(shù)分鐘頸中液柱不下降,說明氣密性良好,否則說明有漏氣現(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,說明氣密性良好。[例5]檢查圖A所示簡易氣體發(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。[例6]檢查下面裝置的氣密性。圖A圖B方法：如圖所示。關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞,從U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)高度差縮小的說明漏氣,不縮小的說明不漏氣。小結(jié)：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壓強(qiáng)差,并產(chǎn)生某種明顯的現(xiàn)象。使氣壓增大的常見方法有：①對容積較大的容器微熱〔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)被排出的氣體原來的位置,從而形成一段液柱；②通過漏斗向密閉容器內(nèi)加水,水占領(lǐng)一定空間使容器內(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。敘述上要注意細(xì)節(jié)描述的嚴(yán)密如：1.將導(dǎo)管末端浸入水中<或是加水或是插入>。2.要注意關(guān)閉或者開啟某些氣體通道的活塞或彈簧夾。3.關(guān)閉分液漏斗活塞,或加水至"將長頸漏斗下口浸沒"等。五、練習(xí)與鞏固：1、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？AABCD方法：2、如何檢查下面裝置的氣密性？方法：3、〔2004年全國高考理綜試題根據(jù)下圖及描述回答下列問題：〔1關(guān)閉圖A裝置中的止水夾a后,從長頸漏斗向試管口注入一定量的水,靜置后如圖所示。試判斷：A裝置是否漏氣？〔填"漏氣"、"不漏氣"或"無法確定"__________,判斷理由_______________________________________________________________________〔2關(guān)閉圖B裝置中的止水夾a后,開啟活塞b,水不斷往下滴,直至全部流入燒瓶。試判斷：B裝置是否漏氣？〔填"漏氣"、"不漏氣"或"無法確定"_________,判斷理由：______________________________________________________________________________4、有下列實(shí)驗(yàn)裝置：檢查該裝置的氣密性時(shí),先在試管中裝入適量的水<保證玻璃管下端浸沒在水中>,然后_________________________<填寫操作方法>時(shí),將會(huì)看到__________________________<填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象>,則證明該裝置的氣密性良好。5、某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的定量測定裝置,其中B是底面積為100cm2的圓筒狀玻璃容器〔密封蓋上裝有閥門,上面標(biāo)有厘米單位的刻度,其它夾持裝置已略去。I．甲同學(xué)用這套裝置測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),操作步驟是：①檢查裝置的氣密性。②將過量的銅粉平鋪在電熱板上,蓋緊容器。③打開B的閥門,加入液體C,使B中液面至刻度15.0cm后,關(guān)上閥門。④通電加熱銅粉,待充分反應(yīng)后……請回答下列問題：〔1步驟①中檢查裝置氣密性的操作方法______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________〔2上述實(shí)驗(yàn)中,下列物質(zhì)能代替銅粉的有________。A、紅磷B、木炭〔3將步驟④的操作補(bǔ)充完全_________________________________________________6、<2005北京東城區(qū)模擬>下圖是銅與稀硝酸反應(yīng)的兩個(gè)裝置圖,請回答下列問題：<1>銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式________________________________________<2>Ⅰ實(shí)驗(yàn)裝置中能否證明銅與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO氣體_____,簡述理由___________________________________________________.<3>若用裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以證明銅與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體是NO,則：檢查裝置氣密性的操作是________________________________________________________________________________；在燒杯中加入一定體積的稀硝酸,打開止水夾,用注射器慢慢抽取干燥管內(nèi)的空氣,稀硝酸沿著干燥管慢慢上升,直到充滿整個(gè)干燥管,停止抽拉注射器,關(guān)閉止水夾,觀察干燥管內(nèi)的現(xiàn)象_____________________________________________________；反應(yīng)停止后打開止水夾,用注射器抽取干燥管內(nèi)的氣體<事先已將干燥管內(nèi)的空氣推出>,關(guān)閉止水夾后取下注射器,并抽取一定量的空氣,觀察到的現(xiàn)象是____________________________<4>上述實(shí)驗(yàn)完成后,將注射器內(nèi)的氣體通人到NaOH溶液中,其目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7、有下列實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)前需檢驗(yàn)裝置的氣密性。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先關(guān)閉活塞a,并取下燒瓶B；向A中加入一定濃度的鹽酸,產(chǎn)生氫氣。經(jīng)必要的操作[見問題<2>]后,在導(dǎo)管的出口處點(diǎn)燃?xì)錃?然后如圖所示套上燒瓶B,塞緊瓶塞,氫氣在燒瓶中繼續(xù)燃燒。用酒精燈加熱反應(yīng)管D中的還原鐵粉,待B中氫氣的火焰熄滅后,打開活塞a,氣體通過硬管D進(jìn)入試管E中,使酚酞試液呈紅色。請回答下列問題。<1>實(shí)驗(yàn)前如何檢驗(yàn)裝置的氣密性？__________________________________。<2>點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨氝M(jìn)行________操作,進(jìn)行該操作的方法是_________________。8、由下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：<1>如何檢驗(yàn)裝置的氣密性？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________<2>若用手捂熱現(xiàn)象不明顯,該怎樣檢驗(yàn)該裝置的氣密性？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9、用下圖的簡易裝置可以進(jìn)行氣體的