化学实验装置气密性检查策略初探

例1、某同学利用以下装置制备收集NO。如何检查装置气密性？
解析：此装置比较简单，只有一个出口，可以用水封，然后利用手心加热形成压强差。
操作：将导管出口浸入水中，用手握住试管，有气泡从管口逸出，松手后，导管倒吸一段水柱，且较长一段时间不回落，表明该装置气密性良好。
例2、SO2 是大气污染物之一，为粗略地测定周围环境中SO2的含量，某学生课外活动小组设计了如右图所示的实验装置，请检查该装置的气密性。
已知：先在试管中装入适量的水，保证玻璃导管的下端浸没在水中。
解析：根据右图所示和已知条件，该装置已经密封，气液交界处在玻璃导管内，其变化情况可能有两种，一种情况是使试管内气压增大，玻璃导管内液面上升，若玻璃导管内液面和试管内液面高度差不变，则证明装置气密性良好。第二种情况是使试管内气压减小，大气压将空气压入试管内，浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出。根据题意，由于装置中存在一个单向阀，不可能增加装置内气体物质的量，所以第一种方案不可取，因此选择第二种。由图可知减小试管内气压的办法是将注射器慢慢向外拉，通过减小试管内气体的物质的量的方法来减小气压。
操作：将注射器慢慢向外拉，若浸在水中的导管口有气泡冒出，则说明装置的气密性良好。
例3、为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。如何检查装置A的气密性？
解析：装置A有三个出入口：长颈漏斗、活塞a、活塞c。可以将活塞a、c关闭，而长颈漏斗可以用水封。要形成压强差可以对试管进行加热，也可以采取往长颈漏斗中加水来对体系内气体施压。通过分析可知，后一种无需加热，相对而言实施起来比较简单。
操作：关闭活塞a、c，往长颈漏斗中加入一定量的水，将长颈漏斗封住，若长颈漏斗中的液面高于试管内的液面，且在较长的一段时间内不消失，说明装置A的气密性是良好的。
例4、氯磺酸是无色液体，密度1.79 g·cm-3，沸点约152℃，氯磺酸有强腐蚀性，遇湿空气发出强烈的白色烟雾，它属于危险品。制取氯磺酸的典型反应是在常温下进行的，在实验室里制取氯磺酸可用如下图的仪器装置(图中夹持、固定仪器和酒精灯等已略去)。
在检查装置气密性时发现漏气，需要分段检查以确定漏气部位。在不拆卸装置的前提下，检查A是否漏气的操作步骤是：_____________________。
解析：不拆卸装置，只检查装置A，则必须将装置A到装置B的通道截断。故应关闭止水夹K2。要形成压强差，则应该在分液漏斗中加入水，但是又不能让软管接到分液漏斗的上口，否则液面上下联通，压强始终相同，水会自由留下。如果将软管从分液漏斗上口卸下，则多出的这个出口也必须封住，才能形成密闭体系。
操作：关闭K1、K2，从分液漏斗上拔下软管，往分液漏斗中加入适量水，用止水夹将软管夹紧，再打开K1，若观察到分液漏斗中的液面与烧瓶内液面保持一定高度差，且在较长时间内不消失，则说明装置A气密性良好。
四、化学装置气密性检查教学中的几点体会
1、化学装置气密性检查一定要在实验前完成，不是密闭体系的要设法进行封堵形成密闭体系。封堵方法有：液封、关闭活塞、使用弹簧夹、使用胶塞。
2、化学装置气密性的检查原理是形成压强差。有体系内外压强差的存在，才会观察到产生水柱或有气泡逸出等现象。要获得压强差，常用的方法有两种，即空气热胀冷缩法和水封法，可根据具体情况加以选择。
3、高中化学目标体系是“知识与技能”、“过程与方法”及“情感态度与价值观”的互相融合，通过化学试验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学生学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力，努力提高学生的综合素质。作为化学实验教学内容之一，装置气密性检查的教学应予以重视。

【参考文献】
1、《实验化学》刘约权、李贵深高考教育出版社
2、《实验化学原理与方法》张济新、邹文樵化学工业出版社
3、《基础化学试验》徐家宁、张锁秦、张寒琦高等教育出版社

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