一、气密性检查二、仪器的组装和接口的连接三、安全问题装置四、实验方案的评价思考并讨论思考并讨论: :分析比较下列三种制气装置检验气密性方分析比较下列三种制气装置检验气密性方法的共同之处法的共同之处 ，不同之处，不同之处 。常规装置常规装置三次检验气密性方法共同之处是：三次检验气密性方法共同之处是：均可用微热法，均可用微热法，先将导气管插入水中，先将导气管插入水中，用双手或热毛用双手或热毛巾捂住容器，巾捂住容器，若有气泡放出若有气泡放出, ,松开手后液体向导管中倒松开手后液体向导管中倒吸一小段水柱，吸一小段水柱，则气密性良好。则气密性良好。 三次检验气密性方法不同之处是：三次检验气密性方法不同之处是： A A是直接检验气密性，是直接检验气密性，B B需要用水封住需要用水封住长颈漏斗下端才可检验气密性，长颈漏斗下端才可检验气密性，C C需将分液漏需将分液漏斗活塞关闭才能检验气密性。斗活塞关闭才能检验气密性。 气密性检验原理分析气密性检验原理分析: : 利用物理的热学原理，将利用物理的热学原理，将原装置原装置密封是先决条件密封是先决条件，然后，然后通过通过升温或压缩的方法升温或压缩的方法，利用，利用产生的压强差产生的压强差来检查装置的气来检查装置的气密性。密性。 气密性检验方法归纳：气密性检验方法归纳： 1 1、加热法、加热法：用手捂或酒精灯：用手捂或酒精灯微热微热“封闭封闭”容器容器看是否有气看是否有气泡泡，移开热源移开热源看是否看是否有一段水柱。有一段水柱。 2 2、液面差法（注水法）、液面差法（注水法）： “封闭封闭”容器容器注入适量水注入适量水后，后，看水面看水面能否停留在某一位置能否停留在某一位置不再下降不再下降。如何检查该如何检查该装置的气密性装置的气密性? ?特殊装置特殊装置1 关闭活塞，将干燥管关闭活塞，将干燥管的下端插入水中的下端插入水中出现出现明显明显的液面差的液面差如何检查该装如何检查该装置的气密性置的气密性? ?特殊装置特殊装置2 从乙一侧从乙一侧注入水注入水，待两侧出现待两侧出现较大的高度较大的高度差差为止，为止， 静置静置几分钟，几分钟，两侧两侧高度差不缩小高度差不缩小的说的说明不漏气明不漏气 A【例【例1 1】如何检查图装置的气密性】如何检查图装置的气密性 用手捂或酒精灯用手捂或酒精灯微热微热“封闭封闭”容器容器看是否看是否有气泡有气泡，移开热源移开热源看看是否是否有一段水柱。有一段水柱。【例2】请检查下面装置的气密性 关关闭闭分分液液漏漏斗斗活活塞塞，将将将将导导气气管管插插入入烧烧杯杯中中水水中中，用用酒酒精精灯灯微微热热圆圆底底烧烧瓶瓶，若若导导管管末末端端产产生生气气泡泡，停止微热，有水柱形成停止微热，有水柱形成，说明装置不漏气。，说明装置不漏气。【例3】启普发生器气密性检查的方法 关闭导气管活塞，从球形漏斗上口注入水，待球形漏斗关闭导气管活塞，从球形漏斗上口注入水，待球形漏斗下口完全浸没于水中后下口完全浸没于水中后，继续，继续加入适量水到球形漏斗球加入适量水到球形漏斗球体高度约体高度约1/21/2处，做好水位记号处，做好水位记号 静置几分钟静置几分钟，水位下降，水位下降的说明漏气，的说明漏气，不下降的说明不漏气不下降的说明不漏气 【例4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性 方法方法1：用橡皮管夹夹紧橡皮管用橡皮管夹夹紧橡皮管,从从漏斗上口注入水，待漏斗下口完全漏斗上口注入水，待漏斗下口完全浸没于水中后，静置，水位下降的浸没于水中后，静置，水位下降的说明漏气，不下降的说明不漏气说明漏气，不下降的说明不漏气。方法方法2：向导管口吹气，漏斗颈端向导管口吹气，漏斗颈端是否有水柱上升是否有水柱上升 用橡皮管夹夹紧用橡皮管夹夹紧橡皮管，静置片刻，观察长颈漏斗橡皮管，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，柱上升，夹紧橡皮管后水柱不下落，说明气密性良好。说明气密性良好。【例5】检查图A所示简易气体发生器的气密性 关闭关闭K K，把干燥管下端深度浸入水中，把干燥管下端深度浸入水中（图（图B B所示），所示），使使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面干燥管内液体面低于烧杯中水的液面，静置静置一一段时间，若段时间，若液面差不变小液面差不变小，表明气密性良好。，表明气密性良好。【例6】 关闭导气管活塞关闭导气管活塞，从，从U U型管的一侧型管的一侧注入水注入水，待，待U U型管型管两侧出现较大的高度差两侧出现较大的高度差为止，为止， 静置静置几分钟，两侧几分钟，两侧高度差高度差缩小的说明漏气，缩小的说明漏气，不缩小的说明不漏气不缩小的说明不漏气 打开分液漏斗的活塞，水能从打开分液漏斗的活塞，水能从A A不断流入烧瓶不断流入烧瓶中，试判断中，试判断A A装置是否漏气？装置是否漏气？ 如何检查该装置的气密性如何检查该装置的气密性? ? 分液漏斗中液面分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方上方和烧瓶中液面上方的压强相同，的压强相同，无论装置无论装置是否漏气，都不会影响是否漏气，都不会影响分液漏斗中的液体滴入分液漏斗中的液体滴入烧瓶。烧瓶。 无法确定无法确定如何检查该装置的气密性如何检查该装置的气密性? ? 添加止水夹，添加止水夹，即可检验其即可检验其气密性气密性 【例7】如何检查下面装置的气密性？ 较复复杂的的实验装装置置，一一次次性性检查效效果果不不好好，可可以以分分段段检查气气密密性性。如如用用止止水水夹夹住住b b、C C装装置置间的的导管管的的橡橡皮皮管管，并并关关闭分分液液漏漏用用酒酒精精灯灯在在a a装装置置下下微微热，若若b b装装置置中中的的导管管产生生一一段段水水柱柱，表表明明止止水水夹前前面面的的装装置置气气密密性性良良好好。再再在在C C处的的锥形形瓶瓶中中用用酒酒精精灯灯微微热，若若e e处出出现气气泡泡，停停止止微微热，插插在在e e处液液面面下下的的导管管产生生一一段段液液柱柱，表表明明这部分装置的气密性良好。部分装置的气密性良好。练习：下：下图是是铜与稀硝酸反与稀硝酸反应的两个的两个实验装置装置图，请回答下列回答下列问题：铜片铜片止水夹止水夹注射器注射器（1）铜与稀硝酸反应的离子方程式）铜与稀硝酸反应的离子方程式（2）I实验装置中能否证明铜与稀硝实验装置中能否证明铜与稀硝酸反应生成的是酸反应生成的是NO 气体气体_（填（填“能能”或或“不能不能”）, 简述理由简述理由3Cu2NO38H3Cu22NO4H2O 不能不能 因为圆底烧瓶中有空气，因为圆底烧瓶中有空气，空气中的氧气会与空气中的氧气会与NONO反应生反应生成成NONO2 2 ，出现红棕色。，出现红棕色。 2NO+O2=2NO2（3）若用）若用实验装置装置进行行实验，以，以证明明铜与稀硝酸与稀硝酸反反应生成的气体是生成的气体是NO，则：检查气密性的操作是气密性的操作是在在烧杯中加入一定体杯中加入一定体积的稀硝酸，打开的稀硝酸，打开止水止水夹，用注射器慢慢抽取干燥管内的，用注射器慢慢抽取干燥管内的空气，稀硝酸沿着干燥管慢慢上升，直空气，稀硝酸沿着干燥管慢慢上升，直到充到充满整个干燥管，停止抽拉注射器，整个干燥管，停止抽拉注射器，关关闭止水止水夹，观察干燥管内的察干燥管内的现象象关闭止水夹，将干燥管放入带有水的烧杯中，关闭止水夹，将干燥管放入带有水的烧杯中，若干燥管内的液面比烧杯中的液面低，若干燥管内的液面比烧杯中的液面低，且过且过一段时间后干燥管内的液面不下降一段时间后干燥管内的液面不下降，则则表明该装置的气密性良好表明该装置的气密性良好 1、铜片溶解，、铜片溶解，2、且表面有无色气泡产生，、且表面有无色气泡产生，3、溶液、溶液变成蓝色，变成蓝色，4、液面下降、液面下降 反反应停止后，打开止水停止后，打开止水夹，用注射器抽取干燥管内的用注射器抽取干燥管内的气体（事先已将注射器内气体（事先已将注射器内原有的空气推出），关原有的空气推出），关闭止水止水夹后取下注射器，并后取下注射器，并抽取一定量的空气，抽取一定量的空气，观察察到的到的现象是象是_。有红棕色气体产生有红棕色气体产生 （4）上述）上述实验完成后，将注完成后，将注射器内的气体通入到射器内的气体通入到NaOH溶溶液中，其目的是液中，其目的是_防止污染环境。防止污染环境。 二、仪器的组装和接口的连接1、根据实验的原理和目的决定仪器的排列组装顺序根据实验的原理和目的决定仪器的排列组装顺序（4） 若制备的物质易水解或易吸收水分及若制备的物质易水解或易吸收水分及2气体，气体，应连应连接一个装有干燥剂的装置，以防止主产品的水解或反应。接一个装有干燥剂的装置，以防止主产品的水解或反应。（3） 尾气处理一般采用溶液吸收或将气体点燃。尾气处理一般采用溶液吸收或将气体点燃。（2）其中除杂与干燥的顺序，若采用溶液除杂则为先净）其中除杂与干燥的顺序，若采用溶液除杂则为先净 化后干燥。化后干燥。（1）一般遵循气体制取）一般遵循气体制取除杂（若干装置）除杂（若干装置）干燥干燥主主 体实验体实验实验产品的保护与尾气处理。实验产品的保护与尾气处理。2、接口的连接一般应遵循装置的排列顺序。、接口的连接一般应遵循装置的排列顺序。（3）若为排水量气时应若为排水量气时应“短短”进进“长长”出，出，排出水的体积即为生成气体的体积。排出水的体积即为生成气体的体积。（2）若为盛有碱石灰的干燥管吸收水分和若为盛有碱石灰的干燥管吸收水分和2，则应则应“大口大口”进（同样利用进（同样利用2和水蒸气的充分和水蒸气的充分吸收）吸收）“小口小口”出（利于余气的导出），出（利于余气的导出），（1）对于吸收装置，若为洗气瓶则应对于吸收装置，若为洗气瓶则应“长长”进进（利于杂质的充分吸收）（利于杂质的充分吸收）“短短”出（利于气体导出（利于气体导出），出），例、例、硫酸铜在加热条件下发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫酸铜在加热条件下发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气请用题中给出的仪器、药品（如图所示）硫、三氧化硫和氧气请用题中给出的仪器、药品（如图所示）设计一个实验，测定硫酸铜在加热分解时产生的氧气、二氧化设计一个实验，测定硫酸铜在加热分解时产生的氧气、二氧化硫、三氧化硫与参加反应的硫酸铜的物质的量的关系，并确定硫、三氧化硫与参加反应的硫酸铜的物质的量的关系，并确定在该条件下硫酸铜分解反应的化学方程式。在该条件下硫酸铜分解反应的化学方程式。实验测得数据和有关结果如下：实验测得数据和有关结果如下： 准确称量无水硫酸铜准确称量无水硫酸铜4.80g； 测出量筒中水的体积，折算成标准状况下气体的体积为测出量筒中水的体积，折算成标准状况下气体的体积为224mL； 干燥管在实验后质量增加干燥管在实验后质量增加2.56g； 实验结束装置实验结束装置F中溶液变为中溶液变为Na2SO4溶液（不含其他溶质）。溶液（不含其他溶质）。请回答：请回答： （1）按装置从左到右排列，实验时各仪器接口的连接）按装置从左到右排列，实验时各仪器接口的连接顺序为（填序号）顺序为（填序号）1接接_，_接接_，_接接_，_接接_，_接接_。（2）装置）装置F的作用是的作用是_。（3）装置）装置D的作用是的作用是_。（4）确定装置）确定装置E的进出口的原则是的进出口的原则是_。 （1） 10 9 6 5 3 4 8 7 2（2）吸收混合气中的）吸收混合气中的SO3（3）除去从）除去从F中出来的混合气体中的水蒸气中出来的混合气体中的水蒸气 （4）保证气体能将瓶中水排出进入量筒）保证气体能将瓶中水排出进入量筒三、安全问题装置 通常设计化学实验时，为了保证操作人员的安全，保障通常设计化学实验时，为了保证操作人员的安全，保障实验如期顺利进行，往往要设置安全装置；一般在涉及气体实验如期顺利进行，往往要设置安全装置；一般在涉及气体的实验中最为常见。的实验中最为常见。涉及到的安全问题有：涉及到的安全问题有：防倒吸、防堵塞防倒吸、防堵塞防爆炸、防污染等安全问题。防爆炸、防污染等安全问题。（1）防倒吸安全装置）防倒吸安全装置隔离式 原理是导气管末端不插入液体中，导气管与液体呈隔离状态。 倒置漏斗式 原理是由于漏斗容积较大，当水进入漏斗内时，烧杯中液面显著下降而低于漏斗口，液体又流落到烧杯中 接收式 原理是使用较大容积的容器将可能倒吸来的液体接收，防止进入前端装置（气体发生装置等） （2）防堵塞安全装置）防堵塞安全装置液封式 原理是流动的气体若在前方受阻，锥形瓶内液面下降，玻璃管中水柱上升 恒压式 原理是使分液漏斗与烧瓶内气压相同，保证漏斗中液体顺利流出。 （3）防污染安全装置）防污染安全装置灼烧式 原理是有毒可燃性气体被灼烧除去 吸收式 原理是有毒气体如Cl2、SO2、H2S等与碱反应被除去 收集式 原理是将有害气体收集起来，另作处理。 例例右图所示装置为铜跟浓硫酸反应制取二氧化硫的实验装置右图所示装置为铜跟浓硫酸反应制取二氧化硫的实验装置,请回答下列问题：请回答下列问题：(1)盛放药品前，检验此装置的气密性的操作盛放药品前，检验此装置的气密性的操作 方法和现象是方法和现象是 。(2)在装置在装置A中放入有关药品后，打开活塞中放入有关药品后，打开活塞K， 将分液漏斗中的液体加入烧瓶中，关闭分液漏斗的活塞，点燃将分液漏斗中的液体加入烧瓶中，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯，烧瓶中反应的化学方程式为酒精灯，烧瓶中反应的化学方程式为 。 (1) 将将D装置中导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开装置中导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开K，微热，微热A装置，装置，D的导管口有气泡冒出；关闭的导管口有气泡冒出；关闭K，长颈漏斗中液，长颈漏斗中液面上升面上升(B瓶中液面下降瓶中液面下降)，说明装置不漏气，说明装置不漏气(2) Cu+2H2SO4(浓浓)= CuSO4+SO2+2H2 (3)装置装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是体是 ，其作用是，其作用是 。(4)装置装置B的作用是贮存多余的二氧化硫和防止其污染环境，的作用是贮存多余的二氧化硫和防止其污染环境，则则B中应盛放的液体是中应盛放的液体是(填写字母代号填写字母代号) ；a水水 b.浓浓溴水溴水 cKMnO4酸性溶液酸性溶液 dNaHSO3饱和溶液饱和溶液收集二氧化硫完毕，应进行的操作为收集二氧化硫完毕，应进行的操作为 。(3) 碱液碱液 吸收多余的吸收多余的SO2气体气体(4) d 关闭活塞关闭活塞K，撤去酒精灯，撤去酒精灯四、实验方案的评价 对实验方案的评价应遵循以下原则：对实验方案的评价应遵循以下原则：能否达到目的；能否达到目的； 所用原料是否常见易得、廉价；所用原料是否常见易得、廉价；原料的利用率高低；原料的利用率高低； 过程是否简捷优化；过程是否简捷优化；有无对环境污染；有无对环境污染； 实验的误差大小有无创意等等。实验的误差大小有无创意等等。能达到上述六点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案。能达到上述六点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案。 例例8、某某学学生生根根据据高高中中课课本本中中硝硝酸酸钾钾受受热热分分解解的的实实验验操操作作来来判判断断硝硝酸酸铅铅的的分分解解产产物物之之一一是是氧氧气气；将将试试管管中中的的硝硝酸酸铅铅加加热热到到熔熔融融，把把带带有有火火星星的的细细木木条条伸伸进进试试管管口口，检检验验放放出出的的气气体体，当当发发现现木木条条复复燃燃时时该该学学生生即即断断言言，硝硝酸酸铅铅受受热热分分解解有有氧氧气气放放出出。请请你你对对上上述述实实验验及及结结论论的的合合理理性作出评价。如有必要，可提出改进的实验方案。性作出评价。如有必要，可提出改进的实验方案。2KNO3= 2KNO2+O2 2Pb(NO3)2 =2PbO+4NO2+O2解解答答：上上述述实实验验及及结结论论在在科科学学上上是是错错误误的的。由由于于NO2干干扰扰了了O2的检验，因此应选用的检验，因此应选用NaOH溶液除掉溶液除掉NO2后再检验。后再检验。例例9、用实验确定某酸、用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：是弱电解质。两同学的方案是：甲：甲： 称取一定质量的称取一定质量的HA配制配制0.lmol/L的溶液的溶液100mL； 用用pH试纸测出该溶液的试纸测出该溶液的pH值，即可证明值，即可证明HA是弱电解质。是弱电解质。乙乙： 用用已已知知物物质质的的量量浓浓度度的的HA溶溶液液、盐盐酸酸，分分别别配配制制pHl的两种酸溶液各的两种酸溶液各100mL； 分别取这两种溶液各分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为，加水稀释为100mL； 各各取取相相同同体体积积的的两两种种稀稀释释液液装装入入两两个个试试管管，同同时时加加入入纯纯度度相同的锌粒，观察现相同的锌粒，观察现 象，即可证明象，即可证明HA是弱电解质。是弱电解质。（1）在两个方案的第）在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是步中，都要用到的定量仪器是 （2）甲甲方方案案中中，说说明明HA是是弱弱电电解解质质的的理理由由是是测测得得溶溶液液的的pH 1（选填、）（选填、）乙方案中，说明乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是是弱电解质的现象是 （多选扣分）（多选扣分）（a）装）装HCl溶液的试管中放出溶液的试管中放出H2的速率快；的速率快；（b）装）装HA溶液的试管中放出溶液的试管中放出H2的速率快；的速率快；（c）两个试管中产生气体速率一样快。）两个试管中产生气体速率一样快。（ 3） 请请 你你 评评 价价 ： 乙乙 方方 案案 中中 难难 以以 实实 现现 之之 处处 和和 不不 妥妥 之之 处处 、 （4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。可任取），作简明扼要表述。 例例10已知实验室制取乙炔时常混有已知实验室制取乙炔时常混有2，3杂质杂质气体。下图是两学生设计的实验装置，用来测定气体。下图是两学生设计的实验装置，用来测定2试样的试样的纯度，右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同，分纯度，右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同，分别如别如和和所示。所示。试回答：试回答：（1）乙炔气体发生反应的方程式为）乙炔气体发生反应的方程式为_。（2）瓶中液体的作用是）瓶中液体的作用是_；发生反应的离子；发生反应的离子方程式分别为：方程式分别为：_，_。（3）装置）装置的主要缺点是的主要缺点是_。（4）装置）装置的主要缺点是的主要缺点是_；若选用此装置未；若选用此装置未完成实验，则应采取的措施是完成实验，则应采取的措施是_。