不容忽視的“裝置氣密性檢查”

湖南 龍 威

不容忽視的“裝置氣密性檢查”

湖南 龍 威

高考化學(xué)中關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查一直都是非常重要的內(nèi)容，特別是2015年天津市出現(xiàn)了安全事故，不難推知2016年高考中會有體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)的失敗操作都會引發(fā)不良的后果，其關(guān)鍵內(nèi)容——“裝置氣密性檢查”，定會以不同的形式展現(xiàn)出來。下面就這方面考點(diǎn)知識進(jìn)行總結(jié)、歸納和鞏固，希望能給同學(xué)們較大的幫助。

一、常用方法

方法微熱法液差法原理升高裝置中氣體的溫度，使氣體膨脹縮小裝置中氣體的體積，增大壓強(qiáng)圖示具體操作塞緊橡膠塞，將導(dǎo)氣管末端伸入盛水的燒杯中，用手捂熱（或用酒精燈微熱）燒瓶塞緊橡膠塞，用止水夾夾住導(dǎo)氣管的橡膠管部分，從長頸漏斗向試管中注水現(xiàn)象說明燒杯中有氣泡產(chǎn)生，停止微熱，冷卻后導(dǎo)氣管末端形成一段水柱，且保持一段時間不下降，說明裝置氣密性良好停止加水后，長頸漏斗中的液面高于試管中的液面，且液面差不再改變，說明裝置氣密性良好

二、特殊方法

1．抽氣法或吹氣法

圖A：輕輕向外拉動或向里推動注射器的活塞，一段時間后，活塞能回到原來的位置，表明裝置的氣密性良好。

圖B：打開彈簧夾，向?qū)Ч芸诖禋?，如果長頸漏斗中的液面上升，且停止吹氣后，夾上彈簧夾，長頸漏斗液面保持穩(wěn)定，則表明裝置的氣密性良好。

2．U形管法

連接好儀器，向乙管中注入適量水，使乙管液面高于甲管液面。靜置片刻，若液面保持不變，表明裝置不漏氣，反之則漏氣。

【比較】氣密性檢查最常用的方法就是微熱法和液差法，微熱法適合于裝置一端密封或容易密封而另一端是導(dǎo)氣管的制氣裝置，最?？嫉难b置是分液漏斗與燒瓶（或錐形瓶）的組合；而液差法適合于裝置一端不容易密封而另一端是導(dǎo)氣管的制氣裝置，最?？嫉氖情L頸漏斗與燒瓶（或錐形瓶）的組合?；卮鸫祟悊栴}注意把方法、現(xiàn)象和結(jié)論答完整。

三、例題剖析

【例1】下列各圖所示裝置的氣密性檢查中，漏氣的是（ ）

【解析】C項(xiàng)中向右拉活塞，若裝置氣密性良好，則錐形瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小，由于外界大氣壓的作用，長頸漏斗下端的液柱應(yīng)下降或錐形瓶中產(chǎn)生氣泡，故C裝置漏氣。

【答案】C

【例2】檢查裝置氣密性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要操作之一。按要求回答下列問題：

（1）下列儀器在使用前一定要檢查氣密性的是________，一定要檢查是否漏水的是________（填字母序號，下同）。

A．容量瓶 B．洗氣瓶

C．分液漏斗 D．酸（堿）式滴定管

（2）下列關(guān)于不進(jìn)行氣密性檢查可能導(dǎo)致的后果敘述正確的是________。

A．收集不到氣體 B．造成環(huán)境污染

C．觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有誤 D．引發(fā)爆炸事故

（3）為了檢查如圖所示某有機(jī)合成裝置的氣密性，甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行以下操作和方案設(shè)計(jì)。

①甲同學(xué)認(rèn)為，用微熱法便可檢查其氣密性是否良好。經(jīng)檢驗(yàn)他的方案可行。則甲同學(xué)檢查裝置氣密性的操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論是_________________。

②乙同學(xué)認(rèn)為只需關(guān)閉止水夾a，打開b的玻璃活塞，觀察液體能否順利滴下便可檢查其氣密性是否良好，乙同學(xué)依據(jù)的原理是________________。

（4）為了檢查下圖所示裝置的氣密性，應(yīng)采用的方法是________________。

【解析】（1）只有涉及氣體進(jìn)出的裝置才需要檢查氣密性，所以容量瓶、分液漏斗和滴定管等不需要檢查氣密性。凡帶有活塞的儀器使用前均需檢漏。

（2）不進(jìn)行氣密性檢查而直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能存在氣體泄漏，直接引起收集不到氣體或氣體沒有排入指定裝置從而觀察不到現(xiàn)象，若氣體有毒，容易引起污染，若是可燃性氣體，則易引起火災(zāi)或爆炸事故，故選ABCD。

（3）①本裝置符合微熱法檢查的特征，故可用微熱法檢查，回答時注意把要點(diǎn)答完整。②若關(guān)閉a處止水夾，整個裝置為密閉體系，若不漏氣，則從b儀器滴入液體會使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，最終不能順利滴下。

（4）整套體系兩端都敞口，以B處為中心，分左右兩部分，分別進(jìn)行檢驗(yàn)。

【答案】（1）B ACD （2）ABCD （3）①將e導(dǎo)管浸入盛水的燒杯中，關(guān)閉b的活塞，打開a，微熱d，若e的導(dǎo)管口有氣泡冒出，冷卻至室溫后，又有一段液柱上升，證明氣密性良好 ②若氣密性良好，b中的部分液體滴入d中時，三頸燒瓶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，b中的液體不能繼續(xù)滴下（4）夾緊B、C之間導(dǎo)管上的橡皮管，微熱B中錐形瓶，觀察A中長導(dǎo)管中的液面，如果上升，表明左側(cè)裝置氣密性良好；夾緊A、B之間導(dǎo)管上的橡皮管，U形管外接導(dǎo)管并浸入水中，微熱B中的錐形瓶，如果C中以及外接導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，冷卻后又有液柱上升，證明右側(cè)裝置氣密性良好。

【注意】準(zhǔn)確的判斷來自于思維的嚴(yán)謹(jǐn)性，在氣密性檢查的操作上，很多學(xué)生回答時思維不夠嚴(yán)密，以至于判斷此類簡單題時經(jīng)常犯錯而不知覺。我們解答此類試題的過程一般分為三步：第一步是對題干信息做預(yù)處理，本階段的要求是篩選考點(diǎn)知識，聯(lián)想開試題中對象的主要特點(diǎn)，答題時應(yīng)注意找準(zhǔn)知識的特點(diǎn)；第二部分是大膽地假設(shè)，譬如對某個實(shí)驗(yàn)操作的推測，需要展開大膽地想象，聯(lián)系相關(guān)物質(zhì)的相關(guān)信息，化學(xué)研究的核心是物質(zhì)的變化，而變化自然離開不了物質(zhì)，我們要選用物質(zhì)的鮮明特點(diǎn)著手思維；第三部分是前后連串檢查，往往很多錯誤的細(xì)小處也不會影響整個試題的解答，但考生并不容易察覺，我們要學(xué)會認(rèn)真仔細(xì)地查看和校正每一步，盡量讓答案精簡明了、準(zhǔn)確無誤。我們應(yīng)該注意的是最經(jīng)常遺漏的操作就是，實(shí)驗(yàn)開始時形成封閉體系和后面的現(xiàn)象描述不完整，如加熱法中只描述導(dǎo)氣管口產(chǎn)生氣泡，卻不說明冷卻后形成液柱。所以氣密性檢查問題一定要弄懂原理，理清各個環(huán)節(jié)，注意嚴(yán)謹(jǐn)性，堅(jiān)持多練多學(xué)。

四、自我訓(xùn)練

1．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)方法的歸納錯誤的是（ ）

A．玻璃容器都可用作反應(yīng)容器

B．制取氣體時，應(yīng)先檢查裝置的氣密性

C．取用固體藥品，一般用藥匙，有些塊狀的藥品可用鑷子夾取

D．點(diǎn)燃可燃性氣體前必須檢驗(yàn)氣體純度

2．對下列裝置，不添加其他儀器無法檢查氣密性的是（ ）

【答案】1．選A，作量器的玻璃容器不能作反應(yīng)容器，A錯，其余選項(xiàng)均符合操作要求；

2．選A，A項(xiàng)裝置中燒瓶與分液漏斗上部相通，形成氣體自循環(huán)體系，故無法用常規(guī)方式檢驗(yàn)氣密性，必須添加其他儀器來檢驗(yàn)。

（作者單位：湖南省湘鄉(xiāng)市湖鐵實(shí)驗(yàn)學(xué)校）