高考題實驗題中的安全液封現象淺議

劉蘊華

摘 要?化學實驗裝置的安全性是保證試驗成功的關鍵，高考題實驗考查中液封是一種很好的安全裝置，但液封不僅僅可以防止漏氣，在物質制備方面，液封裝置出現了很多創新設計。

關鍵詞?化學實驗裝置;液封;安全和制備

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2019）01-0188-02

化學實驗綠色化已經成為中學化學實驗改革的新趨勢和新課題。高考題針對高中教材中的部分實驗裝置，運用恰當的方式，從綠色化學的角度進行了考查與改進。實驗題中的密封現象就體現了這實驗情景，液封裝置常常是密封氣體、或者吸收氣體的裝置改進與創新，分析近幾年的高考題，有以下特點。

一、吸收氣體，防止氣體揮發

例：1：（2015年全國2卷28選摘）玻璃液封裝置的作用是______吸收殘余的二氧化氯氣體（避免碘的逸出）。

此處設計的玻璃液封管比較巧妙，它起到了三個作用：一是當ClO₂氣體進入到錐形瓶以后，由于錐形瓶中的溶液無法很好吸收ClO₂氣體，使得錐形瓶內的壓強增大，造成ClO₂氣體通過玻璃封管通道進入到玻璃管的水中而被吸收，有效地防止污染物向空氣中擴散，安全無污染;當不再通入ClO₂氣體后，錐形瓶內因ClO₂氣體和錐形瓶內的溶液反應導致壓強減少，玻璃液封管中溶有ClO₂的水溶液會通過豎直管進入到錐形瓶中，ClO₂氣體繼續被溶液吸收并發生反應，防止損失，保證定量實驗的準確性。同時還能讓N₂等不溶的氣體逸出體系。這個設計大膽新穎，更能突出考查學生的能力，區分度比較好。

例2：（2017新課標1）卷凱氏定氮法是測定蛋白質中氮含量的經典方法，其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉化成銨鹽，利用如圖所示裝置處理銨鹽，然后通過滴定測量。

（4）儀器清洗后，g中加入硼酸（H₃BO₃）和指示劑。銨鹽試樣由d注入e，隨后注入氫氧化鈉溶液，用蒸餾水沖洗d，關閉k₃，d中保留少量水。打開k₁，加熱b，使水蒸氣進入e。

①d中保留少量水的目的是___________。

實驗中氨氣是易溶于水的氣體，因此d中保留少量水的目的是液封，防止氨氣逸出;并能吸收氨氣，防止損失。）學生從高考題受到啟發，遇到了作業中下列問題，就能舉一反三。

此處安全漏斗的含義就是：如果在安全漏斗中加入液體，反應過程中就能防止氣體揮發用。

二、液封，平衡氣壓，防止液體沖出

兩套裝置中伸入液面下安全管的作用原理是_____________。

此兩道高考中的安全液封裝置，都有相同的作用：一旦右邊諸導管有某處堵塞，裝置內氣壓會驟然增大;或當圓底燒瓶中壓力過大時，A中或b中的水會通過瓶中的導管迅速被壓出，使瓶中壓力穩定，可防止發生事故。

三、利用壓強差，將液體趕入后續裝置進行反應

2018新課標1 卷26

（3）打開K₃，關閉K₁和K₂。c中亮藍色溶液流入d，其原因是????????????????????????????????。

關閉K₁和K₂，打開K₃，伸入C裝置液面下的導管被液封后，c中產生的H₂無處可去。則造成內部壓強大于外界大氣壓，從而將c中氯化鉻液體趕入D中跟醋酸反應。

四、液封后，快速制得氣體，隨開隨用，隨關隨停

這兩套裝置中均利用了球形干燥管或者啟普發生器中長頸漏斗液封后，若關閉活塞，產生了壓強差，從而實現了題設要求設計能隨開隨用、隨關隨停的氣體發生裝置，裝置設計的關鍵在于當我們需要反應停止時，關閉導氣管開關，產生的氣體能將液體壓回容器中從而與固體分開，反應停止。

五、檢查裝置的氣密性，保證實驗的安全性

一般說來，無論采用哪種裝置制取氣體，在成套裝置組裝完畢、裝入反應物之前，必須檢驗裝置的氣密性，以確保實驗的順利進行。裝置氣密性的檢驗，其原理通常是設法造成裝置的不同部位有壓強差，并產生某種明顯的現象。在敘述上要注意細節描述的嚴密性。

①將導管末端浸入水中（或是加水或是插入）;

②要注意關閉或者開啟某些氣體通道的活塞或彈簧夾;

③關閉分液漏斗活塞，或加水至“將長頸漏斗下口浸沒”等。

第一種——加熱法

進行裝置檢查時，應關閉分液漏斗活塞，將右側導氣管插入燒杯中的水中，用酒精燈微熱圓底燒瓶（或用手捂住燒瓶），若導管末端產生氣泡，停止微熱，有水柱形成，說明裝置不漏氣。

第二種——液壓差法

在高三實驗復習當中，帶領學生一起研究類似裝置，匯總并分析裝置的特點和原理，能夠幫助學生建立實驗裝置的有序科學思維，培養學生的模型認知，會識別，會總結，會描述，會評價，從而提高學生的核心素養。