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【暑假起跑线】2021年初升高化学教材知识衔接讲义
第10讲 气体制备或性质实验装置气密性的检查
教材分析
初中教材要求
高中教材要求
初步掌握实验室制备氧气、二氧化碳气体装置的气密性检查的基本操作方法,理解气密性检查的原理。
进一步学会有关气体制备或性质实验复杂装置的气密性检查方法(高中教材无系统讲解,只是分散在元素及其化合物有关实验中)。
有关气体制备或性质实验装置气密性的检查,是化学实验的基本技能之一,也是初中化学实验的热点,也将继续成为高中化学实验考查的重点。因为一般说来,无论采用哪种装置制取气体,在成套装置组装完毕,装入反应物之前,总必须检查装置的气密性,以确保实验的顺利进行,保障实验室环境不受污染。
初中化学实验主要涉及了三类气体发生装置的气密性检查方法,对于图1类型装置,初中化学课本这样要求:“将发生装置的导气管浸入水中,用手握住试管时,导管口会有气泡冒出;移开手后一段时间,导管中会形成一段水柱。”图1装置仅有一个导管出气口,在烧杯中加水浸没导管后,就形成了一个气体封闭系统,当试管内空气受热膨胀时,就能在水中出现气泡(不放在水中,管内空气照样逸出,但肉眼无法观察,进入高中后很多学生往往忘记这一点);移开手后,温度下降到常温,而内部空气已部分逸出,气体压强减小,烧杯中自然会有微量水被吸入,形成一小段水柱,如果漏气,外部空气将“乘虚而入”,也就是内外压强仍相等,也就不会产生倒吸现象了。
与图1装置相比,图2装置多出了一个带活塞的分液漏斗。若活塞处于打开状态,该系统就存在两个出气口,用类似方法就无法检查;如果我们关闭活塞,在烧杯中加水浸没导管口,就和图1装置一样可形成一个气体封闭系统,就能用相同方法进行检查。实际上,类似使用分液漏斗的发生装置,进行气密性检查时一定要先关闭活塞,让此出气口处于关闭状态,可大大简化操作。
与图1相比,图3装置多了一个长颈漏斗,长颈漏斗并不能直接封闭,向其中注入适量水,让下端浸没在水中,这样就能封闭出气口,再在烧杯中加水浸没导管口,同样可形成封闭系统,就可用同样方法进行气密性检查了。理论上用手握住试管,导管口会有气泡冒出;移开手后一段时间,导管中会形成一段水柱。事实上,由于内部空气不多,热胀冷缩效果不大,并且长颈漏斗中液面可随内部气压变化而改变,热胀冷缩现象不一定在烧杯的水中呈现,所以这种方法不被看好。习惯上先直接