检查装置气密性用冷毛巾(一)
各种装置的气密性检查方法归纳
各种装置的气密性检查方法归纳
一、基本方法：
①受热法：将装置只留下1个出口，并先将该出口的导管插入水中，后采用微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等），使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后，导管是否出现水柱。
②压水法：如启普发生器气密性检查 ③吹气法 二、基本步骤：
①形成封闭出口
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，应分段检查。
三、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，用手掌或热毛巾焐容积大的部位，看水中的管口是否有气泡逸出， 过一会儿移开焐的手掌或毛巾，观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若焐时有气泡溢出，移开焐的手掌或毛巾，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，将将导气管插入烧杯中水中，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】
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。
【例】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？
方法：向B、D中加水使导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开活塞K，微热A中的圆底烧瓶，D中导管有气泡冒出；停止加热，关闭活塞K片刻后，D中导管倒吸入一段水柱，B中没入液面的导管口会产生气泡。有这些现象说明气密性良好。储气作用、防堵塞防倒吸安全瓶作用
【例7】如何检查下面装置的气密性？
分析：较复杂的实验装置，一次性检查效果不好，可以分段检查气密性。如用止水夹夹住b、C装置间的导管的橡皮管，并关闭分液漏用酒精灯在a装置下微热，若b装置中的导管产生一段水柱，表明止水夹前面的装置气密性良好。再在C处的锥形瓶中用酒精灯微热，若e处出现气泡，停止微热，插在e处液面下的导管产生一段液柱，表明这部分装置的气密性良好。
装置气密性检验
装置气密性的检验难在以下两点，一是方法，二是文字表述。 ●难点磁场
请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。
某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下
：
图44—1
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为a g。②装好实验装置。③检查装置气密性。④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。⑤停止加热(如图44—1，导管出口高于液面)。⑥测量收集到的气体的体积。⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。⑧测量实验室的温度。⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题：
(1)如何检查装置的气密性？ 。
(2)以下是测量收集到的气体的体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是：________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体的体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？________。 (4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25℃、101 kPa)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c，不必化简)： 。
●案例探究
[例题]用图44—2所示的装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应，产生的氢气由支管导出，若关闭弹簧夹，则试管内液面下降，漏斗内液面上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止。需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气产生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。
图44—2
回答下列问题：
(1)为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？_______________________________。
(2)这种制气装置在加入反应物以前，怎样检查装置的气密性？____________________。
(3)从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取的气体，填写表中空白：①大理石与盐酸反应制取二氧化碳；②硫铁矿与盐酸反应制取硫化氢；③用二氧化锰催化分解过氧化氢制取氧气。
(4)食盐跟浓硫酸反应制取氯化氢不能用这种装置随制随停。试说明理由：________________________________。 命题意图：有关制H2装置的考查。
知识依托：化学实验的基本操作及固液不加热制气等有关知识。
错解分析：不知道简易制H2装置气密性的检验方法，不了解用题给装置制气对反应物特别是固体反应物的条件限制，都会造成错解。
解题思路：(1)刚刚关闭弹簧夹时，试管内的反应仍在进行，这时产生的气体，使试管内气压增大，只要试管内的压强大于外面的大气压，试管内的液面就会下降，直至固体和液体脱离接触，反应停止，内外气压平衡为止。
(2)要检验装置的气密性，首先要夹紧弹簧夹，然后由长颈漏斗加水，水面没过长颈漏斗下端的管口后，由于重力的作用，漏斗中的水仍要流入试管中，但试管中的气体却跑不出来，这样，若装置的气密性完好，则试管中的气体因体积减小而压强增大，从而可支持长颈漏斗内的液面高于试管内的液面。若装置气密性不好，则漏斗内的液面与试管内的液面最终保持水平。
同样，回答本题，只需说明装置不漏气即可，可不对装置漏气的现象和结论予以回答。
(3)只要是块状固体和液体发生反应制取气体，且反应不需要加热，就可使用此气体发生装置。
硫铁矿与盐酸制取硫化氢的反应不属于本题的考查内容，其反应方程式可仿照过氧化钠与盐酸的反应写出：
FeS2＋2HCl====FeCl2＋H2S↑＋S↓
(4)实验室中的食盐多为粉末状的，且它与浓硫酸常温下反应缓慢，欲缩短反应时间，并获得足够多的氯化氢气体，通常使反应在加热条件下进行。
答案：(1)关闭弹簧夹，反应产生的气体使试管内液面上的压力增加，所以液面下降。
(2)塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。
(3)
(4)因为：此反应需要加热，食盐是粉末状。 ●锦囊妙计
装置气密性的检验，不外乎以下几种情形： 1.制O2装置：要注意将导管末端浸入水中。 2.制H2装置：要注意关闭弹簧夹。 3.制Cl2装置：要注意关闭分液漏斗。 4.复合装置：可拆分为几种不同装置。 ●歼灭难点训练
1由图44—3所示的实验装置进行实验：
图44—3
(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？________。 2.(★★★★)用示意图44—4中的简易装置可以进行气体的发生和收集。
图44—4
(1)实验前应如何检查该装置的气密性？
答： 。
检查装置气密性用冷毛巾(二)
检查装置气密性方法小结
一般来说，无论采用那种装置制取气体，在成套装置组装完毕装入反应物之前，必须检查装置的气密性，以确保实验的顺利进行。装置气密性检验采用的一般方法是：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。
1．如图1，此装置为最简易的制取气体装置，对于该装置的气密性检查，主要是通过气体
受热后体积膨胀，压强增大。
具体方法为：把导管口的下端浸入水中，用双手紧
握试管。如果观察到导气管口有气泡冒出，则证明装置
不漏气。
注意：若外部气温较高，实验现象不明显，我们可以使用酒精灯对试
管底部微微加热，但现象一定要注意撤走酒精灯后，导管中能形成一段水
柱，并且一段时间不下降，才能说明气密性好。【检查装置气密性用冷毛巾】
2．如图2所示，此装置漏斗与大气相通，无法如上例那样进行检
查。要进行其气密性检查，首先要考虑的问题是如何使锥形瓶不直接
通过漏斗与大气相通。要解决这一问题，显而易见的用水（或液体）
做液封，从而实现这一目的。
具体方法为：从漏斗加入一定量的水，使漏斗的
下端管口浸没在液面以下，夹紧弹簧夹，再加入少量
的水，停止加水后，漏斗中与锥形瓶中液面差（即水柱高度）保持不变，说明该装置不漏气。
3．图3为启普发生器。该装置的原理与上图2的原理是一样的，但主要是该装置中弹簧夹被活塞代替。
具体方法为：关闭导气管上的活塞，从球形漏斗中
加入足量的水，使球形漏斗中出现水柱，水柱高度
在一段时间内保持不变，则说明装置不漏气。
4．图4为利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验室装置，利用
分液漏斗等仪器。这套装置与图2或图3不同，主要的原理与图1一样。
具体方法是：关闭分液漏斗上的活塞，把导气
管的一端浸入水中，用双手紧握试管底部。如果观
察到导气管口有气泡冒出，而且在松开手后，导管
中形成一段水柱，则证明装置气密性好，不会漏气。
一、使装置密封
密封是使装置与环境不再有气体交换。密封的方式有多种，可用胶塞、弹簧夹、水封等。
二、增大或减小装置内气体的体积
这步的实验原理为物理学的克拉柏龙方程。首先我们要考虑体积与温度、压强、物质的量之间的关系，改变体积可以有不同的方式；其次还要考虑实验条件发生变化后这种方法的可行性，从而思维方式做及时的转变。
三、观察气液交界处的变化，然后作出气密性好坏的判断
例1．检验如图1所示装置的气密性。
按检验装置气密性的步骤，首先将该装置的管口用水封；第二，对于类似
于大试管的体积比较小、器壁比较薄的仪器（如圆底烧瓶、锥型瓶等），都可采
用最简单的改变体积的方法，即用手捂或用酒精灯微热的升温方法。第三，观察气液交界处有无气泡冒出，如果有，那么该装置的气密性良好。
例2．用图2所示的装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒、漏斗，带支管的试管中装有稀硫酸。若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应，产生的氢气由支管导出；若关闭弹簧夹，则试管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止。需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。回答下列问题：
（1）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降?
（2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性?
首先根据题意分析，该装置是一个简易的启普发生器装置，体积比较大，器壁比较厚，通过手捂升温对气体体积的影响是微乎其微的，而该装置又是不能被加热的，因此通过改变温度来改变体积的方法是行不通的，但是根据克拉柏龙方程可以通过改变装置内气体的压强或物质的量的办法来改变体积。
方法一：改变装置内气体的压强。
塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。
方法二：改变装置内气体的物质的量。
塞紧橡皮塞，从漏斗注入一定量的水，这时漏斗内的水面和试管内的水面相平，停止加水后，从侧管口向试管内鼓气，使漏斗内的水面高于试管内的水面，加紧弹簧夹，漏斗与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。
例3．ＳＯ２是大气污染物之一，为粗略地测定周围环境中ＳＯ２的含量，某学
生课外活动小组设计了如图3所示的实验
装置，请检查该装置的气密性。
已知：先在试管中装入适量的水，保
证玻璃导管的下端浸没在水中。
根据图3所示和已知条件，该装置已
经密封，气液交界处在玻璃导管内，其变
化情况可能有两种，一种情况是使试管内
气压增大，玻璃导管内液面上升，若玻璃导管内液面和试管内液面高度差不变，则证明装置气密性良好。第二种情况是使试管内气压减小，
大气压将空气压入试
管内，浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出。根据题意，由于装置中存在一个单向阀，不可能增加装置内气体物质的量，所以第一种方案不可取，因此选择第二种。由图可知减小试管内气压的办法是将注射器慢慢向外拉，通过减小试管内气体的物质的量的方法来减小气压。
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