两道化学竞赛实验题的解析

(2005年全国化学复赛第23题)根据下图及描述，回答下列问题：

(1)关闭图A装置中的弹簧夹a后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，静置后如图所示。试判断：

A装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)________。判断理由：________

(2)关闭图B装置中弹簧夹a后，开启分液漏斗的话塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶。试判断：B装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)________。判断理由：______________

解析 这是一道考查如何检查装置的气密性的考题，图A，当从长颈漏斗中注入水后，部分水进入试管中，导致试管中气体体积减小，试管中压强比外界大气压强要大，静置后仍然有液体在长颈漏斗中，说明了加水后，试管中压强始终大于外界大气压强，也就说明了装置的气密性良好，不漏气。

图B，如果没有橡皮管将分液漏斗与烧瓶相连，开启分液漏斗的话塞b，水不断往下滴，那就说明装置漏气，气密性较差，需要检查原因，但由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连，保证了分液漏斗中液面上方与烧瓶内气体压强始终相同，即使不漏气，水仍然可以不断往下滴，也就达不到任何效果。

解答：(1)不漏气；由于不漏气，加水后试管内气体体积减小，导致压强增大，长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。

(2)无法确定；由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连，使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同，无论装置是否漏气，都不影响分液漏斗中的水滴入烧瓶。

(2005年全国化学复赛第25题)小明按右图装好了实验装置(两胶头滴管中的稀盐酸浓度和体积都相等)，实验时，同时完全捏扁两滴管的胶头，并观察实验现象。

(1)小明的实验目的是：________________。

(2)装置中长玻璃导管的作用是：________；

红墨水的作用是：____________________。

(3)你估计两根玻璃导管中的实验现象是：____；理由是：________。

解析 这是一道探究实验试题，有所不同的是，题中并没有给出实验目的，而是要同学们能回答探究的问题，探究实验中我们注意分析下，一共有两个装置A、B，两装置中其他条件都相同，只有碳酸钙有所差别：A中是粉末状碳酸钙，B中是块状碳酸钙，很显然是用作对比的，来探究粉末状与块状的碳酸钙与盐酸的反应速率有何不同。其他的就不难分析了，长玻璃管可以使水始终在管中，从而判断相同时间内两个装置的气体产生的快慢，红墨水主要是为了现象更明显，便于观察。从所学的知识我们知道，粉末状的因为接触面积较大，反应速率也就快，上升高度也就明显高一些，但最终两边反应都停止后两边高度是一致的。

解答：(1)比较粉末状和块状的碳酸钙和同浓度、同体积盐酸反应的速率的大小。(2)相同的液体体积变化在细长的玻璃导管中造成的液面高度变化大，便于观察；使导管中的液柱呈现红色，便于观察导管中液面高度的变化。

(3)两装置中导管内的液面均上升，装置A中导管内液面的上升速度比装置B的快；等质量的粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积比块状碳酸钙的大，反应速率快，单位时间内产生的气体多，压上的液柱高度增高。

点评 从这两个实验来看，两个实验都是通过对比实验来考查的，对比中装置都非常相似，只有一两个不同之处，如第23题，A、B两装置中有无橡皮管相连；第25中A、B中分别是粉末状和块状碳酸钙，这恰恰就是我们解题的突破口。以后一段时间内对比实验仍然是实验考查的一个重要组成部分，同学们在遇到类似问题时，一定要多比较，归纳，找出相似装置之间的不同点，这样能正确地理解题意，找到解题的关键，而不会掉入陷阱中。