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检查气密性的方法有热胀冷缩法、液差法、打气与抽气法等。其中,热胀冷缩法的步骤为:1、组装好设备,导管一端放入水中,构成密闭系统。2、用双手捂住试管,观察到水中的导管口有气泡冒出。3、松手后,导管中进入一段水柱,则说明气密性良好。
检查气密性的方法
热胀冷缩法的原因
热胀冷缩法常用于热高锰酸钾制取氧气的实验装置的气密性检查,其主要原理为:通过微热使装置内部的气体受热膨胀,溢出一部分气体,冷却后,装置内的气体冷缩后压强减小,外界气压大,将水压入导管内,形成水柱。
检查气密性的方法
液差法的介绍
液差法多用于过氧化氢制取氧气的实验装置(长颈漏斗+锥形瓶)的气密性检查。
液差法的步骤:组装好设备,夹紧弹簧夹,向长颈漏斗中不断注入水,使长颈漏斗中的水高出装置内部水面一段距离,形成液面差,观察液面差稳定无下降,说明气密性良好。
打气与抽气法的介绍
打气与抽气法多用于制取二氧化碳气体装置(长颈漏斗+锥形瓶)气密性检查。
气与抽气法的步骤:组装好设备,锥形瓶的双孔塞,一个放长颈漏斗,另一孔与针筒相连。向长颈漏斗中注水直至长颈漏斗的底端浸没在水面以下。利用针筒向锥形瓶中打气或抽气。向外抽气时,长颈漏斗下端有气泡冒出,向内打气时,装长颈漏斗中液面上升,成一段水柱,说明气密性良好。
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在中学化学实验及有关实验设计习题中,经常涉及装置的气密性检验问题。一般说来,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。所以经常出现在考试中,那么,装置的气密性检查方法有哪些呢!
一、基本方法:
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
(不常用,略)
使气压增大的常见方法有:
①对容积较大的容器加热(用手、热毛巾、或微火)容器内受热气体膨胀,压强变大,现象是从导管出口(应浸没在水下)排出气泡,冷却时气体收缩,液体回流填补被排出的气体原来的位置,从而形成一段液柱。
②通过漏斗向密闭容器内加水,水占领一定空间使容器内气体压强变大。现象是使加水的漏斗颈中的水被下方的气体“托住”,形成一段稳定的液柱。
二、基本步骤:
①观察气体出口数目,若有多个出口,则通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法,只装置只剩一个气体出口。
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。
在叙述上要注意细节描述的严密性。如:
1.将导管末端浸入水中(或是加水或是插入)。
2.要注意关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹。
3.关闭分液漏斗活塞,或加水至“将长颈漏斗下口浸没”等。
三、实 例
【例1】
如何检查图A装置的气密性
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】
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。此主题相关图片如下:图2
方法: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。
【例3】
启普发生器气密性检查的方法,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。
方法: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。
【例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。此主题相关图片如下:图4
方法: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。
【例5】
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。