实验装置气密性检查(原理、题型及方法)
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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,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:
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】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。
方法1用弹簧夹夹住右边导管的橡胶管,从长颈漏斗上口注入水,待长颈漏斗下口完 全浸没于水中后,继续加入适量水到长颈漏斗颈部高度约
1/2处,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4】检查图A 所示简易气体发生器的气密性。
方法:关闭K ,把干燥管下端深度浸入水中(图 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5】检查下面装置的气密性。
图A
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
B 所示),使干燥管内液体面低于烧杯
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。
练习:
1.实验室可用下图装置制氧气,可用推拉注射器的方法检验装置的气密
性,当缓慢拉活塞时,如果装置气密性良好,可观察到()
A、注射器内进入液体
B、瓶内液面上升
C、长颈漏斗内的液面上升
D、长颈漏斗下端管口产生气
2.下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是()
A B C D
★极易溶于水的气体,若吸收时导管伸入水中,由于气体溶于水,导致装置内压强急剧降低,外界大气压压着液体进入,产生倒吸现象•如氯化氢气体、氨气都是极易溶于水的气体,吸收时要注意倒吸.
3.以下各种尾气吸收装置中,不能防止倒吸的组合是()
A、 B 、 C 、D
4.以下各种尾气吸收装置中,不适合于吸收极易溶于水的气体,且易产生倒吸(即溶液进人气体发生装置
中)的是()
上
「
移
动
两
边
液
面
总
在
同
一
水
平
面
A
、
参考答案
1. 向外拉活塞时锥形瓶中气体体积减小,
外界大气压迫使外边的空气通过长颈漏斗进入锥
形瓶,从而观察到长颈漏斗下端口有气泡冒出.
故选D
2. A 、用手握住试管,试管内气体受热膨胀,在烧杯内有气泡产生,说明装置气密性良好, 故A 不漏气;
B 、 用弹簧夹夹住右边导管,向长颈漏斗中倒水,液面高度不变,说明装置气密性良好, 故B 不漏气;
C 、 用弹簧夹夹住右边导管,双手捂住烧瓶,烧瓶内气体受热膨胀,使集气瓶中气体压 强增大,在玻璃管中形成一段水柱,说明装置气密性良好,故 C 不漏气;
D 、 用弹簧夹夹住右边导管,上下移动,若装置不漏气,两边液面应形成一定的高度差, 而图示两端液
面相平,说明装置漏气; 故选D .
3. A 、导气管的下端加了一个试管,使导气管不与液体接触,能够防止倒吸,故正确,
B 、导管口放一个漏斗,增大了与液体的接触面积,加入发生倒吸,漏斗体积较大,会 使漏斗口很快的脱离液面,由于重力作用,液体又会回到烧杯中,防止了倒吸,故正确,
C 、 气体通过一个集气瓶再与液体接触,发生倒吸时,液体会进入集气瓶中,从而从导气 管进入左侧的.故错误,
D 、 导气管直接与液体接触,该装置不能发生倒吸,故错误, 故选CD . 4. C
5. A 、对于极易溶于水的气体,吸收装置中的导管没直接伸入到液体中,不易吸收气体; 故A 不正确;
B 、 对于极易溶于水的气体,吸收装置中的导管外联双球状导管内伸入到液体中,能防 止倒吸;故B 正确;
C 、 吸收装置中的导管下联漏斗,漏斗口伸入液面以下,易吸收易溶性气体,不能防止 倒吸;故C 不正确;
D 、 对于极易溶于水的气体,吸收装置中的导管没直接伸入到液体中,而是与烧瓶连接 紧密,能防止倒吸.故 D 正确. 故选BD
5.以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸的是
( )