1、1喷泉实验及拓展应用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。气体 HCl NH3CO2、Cl 2、SO2、H 2SNO2NO、O 2、(43)NO、O 2、(41)吸收剂水、NaOH溶液水 NaOH 溶液 水 水 水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()向锥形瓶通
2、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()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()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()向导管中通入一定量的 H2S 和 SO2，现象为有2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()打开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处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置(
3、)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molL1 。122.4(2)当是 NO2和 O2的混合气体且体积比为 41 时， c(HNO3) molL1 。1281.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
4、验事实不相符的是( )ACO 2(NaHCO3溶液)/无色喷泉BNH 3(H2O 中含酚酞)/红色喷泉CH 2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉DHCl(AgNO 3溶液)/白色喷泉答案 A解析 二氧化碳难溶于碳酸氢钠溶液，不能产生压强差，无法形成喷泉，A 项与实验事实不相符。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( )3A挤压装置的胶头滴管使 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用鼓气装置从装置的 a 处不断鼓入空气并打开止水夹D在装置的水槽中慢慢加入足量浓硫
5、酸并打开止水夹答案 B解析 H 2难溶于 NaOH 溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。3.如右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)21 的混合气体，则 c(HNO3)_。答案 (1) molL1 (2) molL1 (3) molL1122.4 122.4 128解析 设烧瓶的容积为 VL，则气体的物质的量均为 mol。V22.
6、4(1)若 是 HCl 气 体 ， 喷 泉 后 ， 溶 液 充 满 烧 瓶 ， 则 溶 液 的 体 积 为 V L， c(HCl)4 molL1 。V22.4 molV L 122.4(2)若为 NO2，喷泉后，溶质为 HNO3，3NO2H 2O=2HNO3NOmol molV22.4 23 V22.4则喷泉后溶液的体积为 VL，23c(HNO3) molL1 。23V22.4 mol23VL 122.44.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)。ACu 与稀盐酸BNaHCO 3与 NaO
7、H 溶液CCaCO 3与稀硫酸DNH 4HCO3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 NH 4HCO3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解析 (1)Cu 与稀盐酸不反应，NaHCO 3与 NaOH 溶液反应不产生气体，不能形成压强差，故不
8、能形成喷泉；CaCO 3与稀硫酸反应产生 CO2，但生成的 CaSO4微溶于水，覆盖在 CaCO3的表面，会使反应很快停止，不能形成较大的压强差，故不能形成喷泉；NH 4HCO3与稀盐酸反应5能产生较多的 CO2气体，从而使锥形瓶内压强远大于烧瓶内压强，从而形成喷泉。(2)浓硫酸、生石灰、烧碱溶于水均能放出大量的热，使酒精大量挥发，形成较大的压强差，从而形成喷泉；氯化钠、硝酸钾、硫酸铜溶于水温度变化不大，不能使酒精大量挥发，不能形成较大的压强差，不能形成喷泉。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)若要在烧瓶中产生“
9、喷泉”现象，烧瓶中不产生“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，在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“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 活塞解析 (1)打开 a、b 活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，由于 NH3极易溶于水，使烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶中，形成喷泉。(2)先打开 a、c 活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，烧瓶中的压强迅速减小，烧瓶中的 HCl 气体会进入到烧瓶中，且与 NH3化合生成 NH4Cl 而产生白烟。(3)在(2)基础上，若关闭 a 活塞，打开 b 活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶中，形成喷泉；若打开 b 活塞，不关闭 a 活塞，烧瓶中的水便会同时进入烧瓶和中，形成双喷泉。6
