文章编号：1005－6629(2007)02－0074－03 中图分类号：G632A79 文献标识码：B 在中学化学教与学中，对整套装置进行气密性检查是一个常见而重要的问题，它具体包括哪些情况呢?检查装置气密性方法较多。需要视不同具体情况而选择不同的检验方法，那么在这些方法中，又有什么规律可循呢?
1 设计气密性检查方案的原则与基本思路
(1)设计气密性检查方案的原则是“密封”
(2)检验原理：使封闭体系不同位置的仪器空间之间产生压强差，并且通过产生明显可见的实验现象来判断装置的气密性。主要通过气泡的产生、水柱的形成、液面的升降等现象来进行判断。
(3)检验的主要方法：①手捂法；②加水液封法；③直接加热法：这种方法主要适用于多个仪器，关键要选准加热仪器及相应加热部位；④特殊检验法
2 气密性检查的系列问题类型分析
问题1：检查装置气密性的基本操作是什么?
现有一套简易的气体发生装置(如右图所示，其中活塞已打开)。
(1)甲、乙两同学分别设计了如下实验方案以检验其气密性是否良好。
甲：接一导气管把导管插入一盛水的水槽中，双手捂住试管外壁，过一会儿，若看到试管末端有气泡冒出，松开手后又看到导管内有一段水柱，则说明该装置的气密性良好。
乙：往漏斗中注入一定量的水，直到浸没长颈漏斗下端。然后关闭活塞，用手捂住试管中上部(气体部分)，一会儿若看到漏斗液面上升到一定高度，再重新打开活塞让液面回落，并迅速关闭活塞，松开手，又看到漏斗中液面低于试管中液面且不再升降。则说明该装置气密性良好。
①请判断甲、乙的设计方案中哪一个方案不可行?简述理由是什么?
②丙同学认为，只要往漏斗中加水，便可检验其气密性是否良好。经检验他的方案是可行的。请简述他的方案。
(2)若用该装置制取氢气，反应原理：Zn+H4SO4 ZnSO4+H2↑。试简述其实验操作步骤。
(3)根据下图回答问题：装置气密性的检验须在盛放药品前进行。在下述装置中，往试管B、C、D中各加入5mL蒸馏水封住导管口，各连接处都紧密而不漏气的情况下，点燃酒精灯，微热带支管的试管一会儿，试管B、C、D中未出现气泡；熄灭酒精灯后，试管B、C、D中导管内水面也未上升，其原因是：___________。
(4)怎样检查安置有分液漏斗装置的气密性?如图装置中分液漏斗所连接橡皮管的作用是什么?
分析与解答：这是一套检查气密性的典型装置，注意区分简易装置中使用长颈漏斗和分液漏斗时进行气密性检查的操作有所不同。附答案如下：(1)①甲。理由是：长颈漏斗与外界相通。②往长颈漏斗中加水使水浸没长颈漏斗下端，关闭活塞，再加水，直到漏斗中液面高于试管内液面，停止加水。若漏斗和试管的液面差保持不变，则说明气密性良好。(2)先往试管中加入锌粒。装好装置，再往长颈漏斗中加入稀硫酸直至浸没漏斗下端。(3)分液漏斗的活塞未关闭。(4)关闭活塞a，通过分液漏斗向容器中滴加蒸馏水，滴加到一定时候，分液漏斗中的水不能顺利流下，则表明装置气密性良好；橡皮管作用是保证分液漏斗中的液体顺利流下。
问题2：怎样检查多个仪器连接装置的气密性(本题中核心问题17
下图是实验室制取Cl2并以C12为原料进行特定反应的实验装置图。(1)A为氯气发生装置，盛放药品前。怎样检验此装置的气密性?
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C瓶后进入D，D装置内盛有碳粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)。试写出D装置中反应的化学方程式?装置C的作用是什么?
(3)E处石蕊试液产生何种现象?请解释其原因?
(4)若将E处溶液改为石灰水，反应过程的现象是什么(请选择)?
A．有白色沉淀生成 B．无白色沉淀生成
C．先生成白色沉淀，然后沉淀消失
(5)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量C12产生，此时B中产生何种现象?B的作用是什么?
分析与解答：题中这套装置串联的仪器个数比较多，那么采用一次性的气密性常规检查办法，不是最佳方案，首先请注意一个问题，串联仪器很多，肯定要用酒精灯加热；若仅在左端加热，很可能在尾端(右端)无法观察到明显效果。故气密性检查的办法是：先加热左边的酒精灯(之前关闭K)，以检查B装置的气密性；后打开K，加热D处的酒精灯，以观察仪器E和C中分别出现的现象，判断整套装置右边部分的气密性情况。(1)关闭K，点燃A处酒精灯微热，B中漏斗里的水位上升，则表明装置左边部分的气密性良好；后打开K，加热D处的酒精灯，若C瓶中的左边导气管里水位上升、E装置中没入液体中的导气管中有气泡产生，则表明装置C、E的气密性均良好。(2)C+2C12+2H2O CO2+4HCl，装置C的作用是：提供后续反应所需的水蒸气。(3)E中紫色石蕊试液先变红后变无色，因为生成的HCl溶液于水显酸性，未反应完的Cl2与H2O作用产生HCIO，HCIO的漂白作用使红色消失。(4)B。(5)瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升；贮存少量Cl2，避免Cl2污染环境。
问题3：如何对不便加热的简易装置检验气密性?
实验室用稀硝酸与Cu反应生成NO气体。如果采用(I)装置，由于烧瓶内的空气不易排除，生成的NO很快被氧化成红棕色的NO2，不易观察到有无色的NO生成。即使用排水法收集到无色的NO，也会被认为NO是由NO2与H2O用而生成的。某同学设计(Ⅱ)装置，用来做该实验可以达到较满意的效果。
请回答下列问题：
①怎样检查装置(I)的气密性____________。
②怎样检查装置(II)的气密性____________。
③检查装置(II)的气密性后，将分液漏斗的活塞打开，从U型管的长管口注入稀硝酸。直注入到______为止。然后关闭活塞，用酒精灯在_______处加热，当________时，立即撤走酒精灯。
④可在何处观察到无色的NO气体：_________。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 ⑤反应在什么情况下可以自动停止：_________。
⑥反应自动停止后。如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开，可观察到哪些明显现象：__________。
分析与解答：传统实验装置(I)证明产物是NO的不可靠性在于：装置中只要留有空间就一定有空气，因此实验改进的关键是，在反应产生气体的地方不留空间，那就需要事先用水充满整个集气装置空间，其余易解。①如图连接好装置(I)，将导气管末端没入水中。用双手捂住或用酒精灯微热烧瓶，若导气管口产生气泡，且在松手或停止加热后形成一段水柱，则表明装置气密性良好；②先关闭分液漏斗活塞，然后从U型管的右管加水至形成液面差，一段时间后，液面高度几乎没有变化，证明装置气密性良好。③单孔塞最下沿，U型管左管(短管)，有气泡产生；④U型管的左管上部。⑤当产生气体将稀HNO3排入长管且Cu丝与HNO3脱离接触时。⑥U型管左管液面上升，右管液面下降，分液漏斗中有红棕色气体生成。
问题4：对特殊装置如何检查其气密性(注射器有妙用)?
2004年4月16日重庆天原化工总厂发生氯气爆炸事故，造成9人死亡，多人受伤，15万人紧急疏散。回答下列问题：
(1)当发生氯气泄漏时，除应及时关闭氯气罐外，下列自救方式中最好的是_______________。
A．用打湿的毛巾捂住口、鼻跑向高处
B．用浸润NaHCO3溶液或肥皂水的毛巾捂住口、鼻迅速跑向高处
C．用浸润浓氨水的毛巾捂住口、鼻匍匐前进至安全处
D．用浸润饱和食盐水的毛巾捂住口、鼻逆风跑向安全处
(2)为测定空气中氯气的含量，某课外活动小组设计了如下的实验装置：①检查该装置的气密性时，在试管中装入适量水(保证玻璃导管的下端浸没在水中)，然后___________(操作方法)，若看到________(填写实验现象)，则证明该装置的气密性良好。
②向试管中加入0．0005mol／L的Na2S2O3溶液10．00mL(内含少量KI-淀粉溶液)，用适量的蒸馏水稀释后，配成溶液X，测量指定地点的空气中氯气的含量时，推拉注射器的活塞反复抽气，X溶液由_____色变成______色时，反应恰好完全进行。此时反应的离子方程式为______________。该活动小组分成第一小组和第二小组，使用相同的实验装置和溶液X，在同一地点、同时测量空气中氯气的含量。当反应恰好完全进行，记录抽气的次数如下(假设每次抽气500mL)。请将下表填写完整(计算时保留两位有效数字)。(已知：C12+2Na2S2O3=2NaCl+Na2S4O6，I2+2Na2S2O2=2NaI+Na2S2O6)
第_______(填“一”或“二”)小组的测量结果较准确。另一小组实验结果产生较大偏差的原因是(两个小组所用的装置和药品均无问题)_________。
(3)如果空气受污染较严重，不宜在当地进行测量，某同学想收集当地的空气样本带到实验室进行相关实验，请你帮他设计收集气体的一种最佳方法(供选择的仪器和药品有：烧瓶、烧杯、集气瓶、玻璃棒、玻璃片、饱和食盐水、饱和NaHCO3溶液)：__________
分析与解答：本题取材新颖，饶有兴趣且巧妙地将有关氯气的综合知识融合于颇具悬念的氯气防毒问题之中，命题者设计了诸如：对毒气样品如何采样、如何对特殊装置进行气密性检查等问题，以考查学生灵活运用知识分析问题和解决问题的能力；特别是在毒气泄漏地点如何采样这样的问题。应用图中装置检查气密性时，只能是向外拉注射器!否则，向里推注射器时，气体通过单向阀逸出导气管，这就是本题中的气密性检查跟一般情况不同的地方。附答案： (1)B。(2)①向外拉注射器；试管A中液面上有气泡。②无、蓝、Cl2+2I-=I2+2Cl－、一、抽气速率太快，Cl2未充分反应而被抽走一部分，导致所测结果偏低。(3)用集气瓶盛满饱和食盐水，盖上玻璃片，在取样地点倒掉饱和食盐水，瓶口向上，静置一段时间，再盖好玻璃片，带回实验室。
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