高考題實驗題中的安全液封現(xiàn)象淺議

劉蘊華

摘 要?化學實驗裝置的安全性是保證試驗成功的關(guān)鍵，高考題實驗考查中液封是一種很好的安全裝置，但液封不僅僅可以防止漏氣，在物質(zhì)制備方面，液封裝置出現(xiàn)了很多創(chuàng)新設計。

關(guān)鍵詞?化學實驗裝置;液封;安全和制備

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2019）01-0188-02

化學實驗綠色化已經(jīng)成為中學化學實驗改革的新趨勢和新課題。高考題針對高中教材中的部分實驗裝置，運用恰當?shù)姆绞剑瑥木G色化學的角度進行了考查與改進。實驗題中的密封現(xiàn)象就體現(xiàn)了這實驗情景，液封裝置常常是密封氣體、或者吸收氣體的裝置改進與創(chuàng)新，分析近幾年的高考題，有以下特點。

一、吸收氣體，防止氣體揮發(fā)

例：1：（2015年全國2卷28選摘）玻璃液封裝置的作用是______吸收殘余的二氧化氯氣體（避免碘的逸出）。

此處設計的玻璃液封管比較巧妙，它起到了三個作用：一是當ClO₂氣體進入到錐形瓶以后，由于錐形瓶中的溶液無法很好吸收ClO₂氣體，使得錐形瓶內(nèi)的壓強增大，造成ClO₂氣體通過玻璃封管通道進入到玻璃管的水中而被吸收，有效地防止污染物向空氣中擴散，安全無污染;當不再通入ClO₂氣體后，錐形瓶內(nèi)因ClO₂氣體和錐形瓶內(nèi)的溶液反應導致壓強減少，玻璃液封管中溶有ClO₂的水溶液會通過豎直管進入到錐形瓶中，ClO₂氣體繼續(xù)被溶液吸收并發(fā)生反應，防止損失，保證定量實驗的準確性。同時還能讓N₂等不溶的氣體逸出體系。這個設計大膽新穎，更能突出考查學生的能力，區(qū)分度比較好。

例2：（2017新課標1）卷凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法，其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉(zhuǎn)化成銨鹽，利用如圖所示裝置處理銨鹽，然后通過滴定測量。

（4）儀器清洗后，g中加入硼酸（H₃BO₃）和指示劑。銨鹽試樣由d注入e，隨后注入氫氧化鈉溶液，用蒸餾水沖洗d，關(guān)閉k₃，d中保留少量水。打開k₁，加熱b，使水蒸氣進入e。

①d中保留少量水的目的是___________。

實驗中氨氣是易溶于水的氣體，因此d中保留少量水的目的是液封，防止氨氣逸出;并能吸收氨氣，防止損失。）學生從高考題受到啟發(fā)，遇到了作業(yè)中下列問題，就能舉一反三。

此處安全漏斗的含義就是：如果在安全漏斗中加入液體，反應過程中就能防止氣體揮發(fā)用。

二、液封，平衡氣壓，防止液體沖出

兩套裝置中伸入液面下安全管的作用原理是_____________。

此兩道高考中的安全液封裝置，都有相同的作用：一旦右邊諸導管有某處堵塞，裝置內(nèi)氣壓會驟然增大;或當圓底燒瓶中壓力過大時，A中或b中的水會通過瓶中的導管迅速被壓出，使瓶中壓力穩(wěn)定，可防止發(fā)生事故。

三、利用壓強差，將液體趕入后續(xù)裝置進行反應

2018新課標1 卷26

（3）打開K₃，關(guān)閉K₁和K₂。c中亮藍色溶液流入d，其原因是????????????????????????????????。

關(guān)閉K₁和K₂，打開K₃，伸入C裝置液面下的導管被液封后，c中產(chǎn)生的H₂無處可去。則造成內(nèi)部壓強大于外界大氣壓，從而將c中氯化鉻液體趕入D中跟醋酸反應。

四、液封后，快速制得氣體，隨開隨用，隨關(guān)隨停

這兩套裝置中均利用了球形干燥管或者啟普發(fā)生器中長頸漏斗液封后，若關(guān)閉活塞，產(chǎn)生了壓強差，從而實現(xiàn)了題設要求設計能隨開隨用、隨關(guān)隨停的氣體發(fā)生裝置，裝置設計的關(guān)鍵在于當我們需要反應停止時，關(guān)閉導氣管開關(guān)，產(chǎn)生的氣體能將液體壓回容器中從而與固體分開，反應停止。

五、檢查裝置的氣密性，保證實驗的安全性

一般說來，無論采用哪種裝置制取氣體，在成套裝置組裝完畢、裝入反應物之前，必須檢驗裝置的氣密性，以確保實驗的順利進行。裝置氣密性的檢驗，其原理通常是設法造成裝置的不同部位有壓強差，并產(chǎn)生某種明顯的現(xiàn)象。在敘述上要注意細節(jié)描述的嚴密性。

①將導管末端浸入水中（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。

第一種——加熱法

進行裝置檢查時，應關(guān)閉分液漏斗活塞，將右側(cè)導氣管插入燒杯中的水中，用酒精燈微熱圓底燒瓶（或用手捂住燒瓶），若導管末端產(chǎn)生氣泡，停止微熱，有水柱形成，說明裝置不漏氣。

第二種——液壓差法

在高三實驗復習當中，帶領(lǐng)學生一起研究類似裝置，匯總并分析裝置的特點和原理，能夠幫助學生建立實驗裝置的有序科學思維，培養(yǎng)學生的模型認知，會識別，會總結(jié)，會描述，會評價，從而提高學生的核心素養(yǎng)。