教你檢驗實驗裝置的氣密性

王榮橋，中學高級教師。山東省優(yōu)秀教師，淄博市淄川區(qū)畢業(yè)班化學備課組核心成員，教學能手、科研標兵。發(fā)表教育教學論文100余篇。

在氣體的制備實驗或氣體的性質實驗中，都需要檢驗裝置的氣密性，檢驗裝置的氣密性是正確進行化學實驗的關鍵，現(xiàn)將需檢驗氣密性的常見實驗裝置匯集于此并加以解析，望對同學們有所裨益。

【原型題】某同學欲用如右圖所示裝置制取和收集氧氣。實驗前應如何檢查該裝置的氣密性？

解析： 檢驗時抓住四個要點：（1） 把導管一端浸入水中；（2） 用手緊握試管A；（3） 觀察水中的導管口有否氣泡；（4） 松開手后，觀察導管內是否形成一段水柱。

答案：把導管口的下端浸入水中，用手緊握試管，如果裝置不漏氣，導管口會有氣泡冒出，而且在松開手后，導管中會形成一段水柱，否則說明裝置氣密性不好。

【變型1】小紅同學欲用右圖所示裝置制取氧氣，在加入藥品之前，他如何檢查該裝置的氣密性？

解析： 本裝置由分液漏斗、試管、導氣管三部分組成，分液漏斗通常用于盛裝液體，因此可以用“液封”的方法檢驗該裝置的氣密性。

答案：加緊止水夾a，在分液漏斗中加入較多的水后，開啟分液漏斗活塞，使液面浸過漏斗下端管口，過一會兒，分液漏斗中液面不再下降，說明裝置氣密性良好。

【變型2】根據(jù)右圖及描述，回答有關問題。

（1）關閉圖A裝置中的彈簧夾a后，從長頸漏斗向試管中注入一定量的水，靜置后如圖所示。A裝置是否漏氣？判斷理由：______。

（2）關閉圖B裝置中的彈簧夾a后，開啟分液漏斗的活塞b，水不斷往下滴，直至全部流入燒瓶。B裝置是否漏氣？_________（填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”）。判斷理由：_________。

解析： B裝置的特殊性在于分液漏斗與燒瓶之間連有一導氣管，使分液漏斗中液面上方與燒瓶內液面上方的氣體壓強始終相等。

答案：（1）A裝置不漏氣。由于不漏氣，加水后試管內氣體體積減小，壓強增大，故長頸漏斗內的水面高出試管內的水面。

（2）無法確定 因為分液漏斗與燒瓶之間連有一導氣管，使分液漏斗液面上方與燒瓶內液面上方的氣體壓強始終相等，無論裝置是否漏氣，都不會影響分液漏斗中的水滴入燒瓶。

【變型3】可用推注射器活塞的方法檢驗右圖裝置的氣密性。當緩慢拉活塞時，如果裝置氣密性良好，可觀察到（ ）。

A. 長頸漏斗下端產生氣泡

B. 瓶中液面明顯上升

C. 長頸漏斗內液面明顯上升

D. 注射器內有液體

解析： 當緩慢拉活塞時，若裝置不漏氣，錐形瓶內氣體壓強減小，外界的大氣壓大于錐形瓶內氣體壓強，長頸漏斗下端產生氣泡。

答案：A

解題策略小結

１． 通過氣體發(fā)生器與附設的液體構成封閉體系，依據(jù)改變體系內壓強時產生的現(xiàn)象（如氣泡的生成，水柱的形成，液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞。

２． 檢驗氣密性常用方法有三種：（1） 手握加熱法，適用于簡單的且體系相對密封、帶有導管的實驗裝置；（2） 加水液封法，適用于啟普發(fā)生器及其簡易裝置類的檢驗；（3） 直接加熱法，適用于復雜的多儀器連續(xù)系列裝置，而且此類裝置宜用分段檢驗法。