喷泉实验专题突破

喷泉实验专题突破

知识精讲

1.喷泉实验的原理

使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。

2.形成喷泉的类型

下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。

3.喷泉实验的发散装置及操作方法

喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷泉。

设计说明：装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。

4.喷泉实验产物的浓度计算

关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所

得溶液的物质的量浓度：

(1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度

为

1

22.4mol·L

－1。

(2)当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)＝1

28mol·L

－1。

强化训练

1.如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()

A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉

B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉

C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉

D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉

答案 A

2.(2018·沈阳质检)下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是()

A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹

B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹

C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹

D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹

答案 B

3.如下图为化学教学中所用的喷泉实验装置。

某同学用烧瓶中盛不同成分的气体进行喷泉实验，请帮助分析实验后烧瓶中所得溶液的浓度。(假设是在标准状况下完成实验，且溶质不扩散)

(1)若用HCl气体，则c(HCl)＝____________________________________________。

(2)若用NO2气体，则c(HNO3)＝__________________________________________。

(3)若用n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合气体，则c(HNO3)＝_________________________。

答案(1)

1

22.4mol·L

－1(2)

1

22.4mol·L

－1(3)

1

28mol·L

－1

4.某学生积极思考产生喷泉的其他方法，并设计了如图所示的装置。

(1)在如图所示的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________(填字母)。

A.Cu与稀盐酸

B.NaHCO3与NaOH溶液

C.CaCO3与稀硫酸

D.NH4HCO3与稀盐酸

这种方法产生喷泉的原理是____________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)在图示锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是________(填字母)。

A.浓硫酸

B.食盐

C.硝酸钾

D.硫酸铜

这种方法产生喷泉的原理是_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案(1)D NH4HCO3与稀盐酸反应，产生二氧化碳气体，锥形瓶中气体压强增大，把液体压入烧瓶，形成喷泉(2)A浓硫酸溶于水放出大量的热，使锥形瓶中的酒精汽化，锥形瓶中气体压强增大，把酒精压入烧瓶中形成喷泉

5.(2018·合肥检测)利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c 活塞均关闭。

(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________________________________________________。

(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是________________________________________________________________________。

(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_________________________________________________

___________________________________________________________________________。

若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是_________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________。

答案(1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)

(2)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟

(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，打开b活塞