喷泉实验

喷泉实验原理及其应用

喷泉实验是一个富有探索意义的实验，在高中化学教学中具有重要的地位。实验的基本原理是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（如图1）。这类实验的要求是：①装置气密性良好；②所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。能进行喷泉实验的物质通常有以下几组：

喷泉实验能形象地说明某些气体极易溶于水（或特定溶液）。根据其原理进行拓展还可以探讨喷泉实验的多种应用。

一、根据实验装置和条件拓展

通过分析产生喷泉现象的原理，不难发现。只要打开止水夹，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃管内的空气，氨气与水接触后迅速溶解，使烧瓶内压强减小。就能发生喷泉。

二、根据实验中出现的问题拓展

例如，某同学用HCl气体做喷泉实验时，喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3，其原因不可能是（）。

（A）烧瓶潮湿（B）装置气密性不好（C）水里没有加石蕊试液（D）烧瓶内未集满HCl

喷泉实验失败的原因很多，要弄清本质进行大胆假设。很明显（A）（B）（D）都能使喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3，所以答案为（C）。

三、根据实验中发生的现象拓展

如图3所示，甲

学生在烧瓶中充满

O2，并在反匙燃烧匙中加入一种白色固体物质，欲做O2的喷泉实验。实验开始，用凸透镜将日光聚焦于反匙燃烧匙中的固体，燃烧匙内出现一阵火光和白烟。等一会儿，打开橡皮管上的止水夹。看到有美丽的喷泉发生。请问他在反匙燃烧匙中加入了什么物质?

综合分析上述实验中产生的现象，结合喷泉实验的原理，我们会很容易想到反匙燃烧匙中加入的物质是白磷。白磷与烧瓶内的O2反应生成P2O5固体，使烧瓶内压强减小。打开止水夹后烧杯中的水被压入烧瓶内形成喷泉。

四、根据实验中的生成物拓展

喷泉实验是不是只能喷液体，能不能喷出别的什么物质呢？

如图4装置，实验前a、b、c活塞均关闭。若要在该装置中产生喷烟现象，该怎样操作？若想在该装置中产生双喷泉现象，该怎样操作？

分析：挤压胶头滴管，滴管中的水溶解右瓶中的部分NH3使瓶内压强减小。打开活塞a、b，左瓶中的HCl进入右瓶生成NH4Cl固体而产生喷烟现象。若此时打开活塞c，则烧杯内的水会压向左右两个烧瓶，在左瓶中产生红色喷泉，在右瓶中产生蓝色喷泉。

五、根据实验中的反应物拓展

是不是只有无机物气体才能产生喷泉现象呢？

把充满乙烯的圆底烧瓶用带有尖嘴导管的橡皮塞塞紧，按图5安装好仪器。

松开弹簧夹A，通过导管C向盛溴水的锥形瓶中鼓入空气，使约10 mL溴水压入烧瓶，再把弹簧夹A 夹紧。振荡烧瓶，溴水很快褪色，有油状物生成，烧瓶内形成负压。松开弹簧夹A，溴水自动喷入。喷入约10 mL溴水后，再把弹簧夹A夹紧，振荡烧瓶，溴水又很快褪色。如此重复操作几次。当喷入的溴水颜

色不能完全褪尽时，说明烧瓶中的气体已经完全反应。松开弹簧夹B，让蒸馏水喷入烧瓶也可形成喷泉。只要反应完全，液体几乎可充满整个烧瓶。

课本上一个简单的演示实验，可以演变出这么多的问题，说明了化学的博大精深，同时也说明了发散思维的重要性。只要我们勤于思考，善于总结，就能做到举一反三，融会贯通。