Question

检查化学装置气密性的方法及其原理

Answer 1

化学实验是学习化学的重要方法，在实验前，确保实验装置气密性良好，是实验成功的基础。气密性检查主要分为：微热法（热胀冷缩法）、注水法（液差法）、打气与抽气法（针筒+长颈漏斗）等，检查原理为：改变内部压强大小，形成内外压强差，产生水柱。具体方法如下：
一、微热法（热胀冷缩法）
原理：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。
实例1、加热高锰酸钾制取氧气的实验装置（试管+导管）的气密性检查
组装好设备，导管一端放入水中，构成密闭系统，用双手捂住试管，观察到水中的导管口有气泡冒出，松手后，导管中进入一段水柱，说明气密性良好。
实例2、过氧化氢制取氧气的实验装置（分液漏斗+锥形瓶）的气密性检查
组装好设备，导管一端放入水中，关闭分液漏斗中的旋塞，构成密闭系统，用双手捂住锥形瓶（或用酒精灯隔着石棉网加热锥形瓶，加热片刻即可），观察到水中的导管口有气泡冒出，松手后，导管中进入一段水柱，说明气密性良好。
二、注水法（液差法）
原理：用分液漏斗向密封的装置中注水，水压缩装置内的气体使内部气压上升，大于外部气压，再注水时，水会留在长颈漏斗中，与装置内的液面形成液面差。
实例1、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
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。
实例2、启普发生器的气密性检查
关闭启普发生器下面活塞，从球形漏斗上口不断注入水，直至球形漏斗的底端浸没在水面以下。再关闭启普发生器上面活塞后，继续注入水，使球形漏斗中的液面高于反应器中的液面，停止注入后，观察一段时间，如果液面差不变，说明气密性良好。
实例3、U型管的气密性检查
将U型管的一端的弹簧夹关紧，在另一端注入水，直至左右形成液面差，静置一段时间，液面差无变化，说明气密性良好。
三、打气与抽气法（针筒+长颈漏斗）
原理：利用针筒的打气与抽气使装置内部的气压变大变小。抽气时，内部气压变小时，外部气压大，外界气压大，外界气体进入形成气泡。打气时，装置内部的气压大，把水压入长颈漏斗中形成一段水柱。
实例1、制取二氧化碳气体装置（长颈漏斗+锥形瓶）气密性检查
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。

Answer 2

1.3 检查装置的气密性，视频源于优翼100，课件制作精良。