关于“喷泉实验”的设计及浓度计算

1、关于“喷泉试验”的设计及浓度运算摘要：喷泉试验是高中化学试验的一个重要学问点，具好玩味性和综合性，在历年的高考中偶有显现；本文主要是讲解喷泉的试验原理和相关的考察习题；关键词：喷泉浓度运算喷泉试验具好玩味性、成效性、探究性和综合性，是中学化学试验中的一个 重要的学问点， 也是历年高考试题中的热点，题型的设计屡有创新； 本文就喷泉试验的形成原理和试题考查方式进行归纳分析，提升同学的思维才能；一、探究喷泉试验的形成原理喷泉形成的缘由是瓶内外存在压强差；当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量削减，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，形 成漂亮的喷泉；氨气操作：先挤压胶头滴管，再打开止水夹

2、，可见带有尖嘴的导管喷出红色的喷泉；缘由分析：氨气极易溶于水，烧瓶内压强瞬水（含酚酞）间变小， 外界大气压将烧杯内的水压入烧瓶形成红色喷泉（氨水呈碱性，遇酚酞变红）,；（必修一试验）二、分析喷泉试验胜利的关键盛气体的烧瓶必需干燥， 否就甁中有液体， 会使瓶口留下空气， 形成的喷泉压力不大（喷泉”无力”） ；气体要布满烧瓶；烧瓶不能漏气（试验前应先检查装置的气密性）；所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应；三、形成喷泉的组合：极易溶于水的气体（ nh3、hcl 、so2 等）与水可形成喷泉；酸性气体（ hcl 、co2、so2、no2、h2s 等）与 naoh 溶液可形成喷泉；有机气体与

3、其他物质反应也可形成喷泉；四、阐释形成喷泉的方式1、负压型（减小压强）：接纳喷泉的空间低于大气压，而喷起液体容器与大气相通，通常是烧瓶内气体极易溶于水或烧瓶内的气体与溶液反应，使烧瓶内的压强低于大气压；2、正压型（增大压强）：接纳喷泉的空间与大气相通，而喷起液体容器压强大于大气压；通常是容器内的液体由于受热挥发（如浓盐酸、浓氨水、酒精等）或由于发生化学反应产生大量的气体；例如：喷泉是一种常见的试验现象，其产生缘由是存在压强差；(1) 在图甲的烧瓶中布满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体；以下组合中不行能形成喷泉的是a hcl 和 h2ob cl2 和 h2oc nh 3 和 h2odco2

4、 和烧碱溶液(2) 在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的以下物质，反应后可能产生喷泉的是acu与稀盐酸bnahco3 与 naoh溶液ccaco3 与稀硫酸d nh4hco3 与稀盐酸(3) 在图乙的锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的以下物质，结果也产生了喷泉；水槽中加入的物质可以是 a 浓硫酸b食盐c 硝酸铵d烧碱加入该物质能产生喷泉的缘由是 (4) 比较图甲和图乙的两套装置，从产生喷泉的原理分析，二者的不同点是【解析】（ 1）让烧瓶中（图甲） 收集到的气体大量溶于水或让气体与接触到的溶液发生反应， 引起烧瓶内的压强急剧降低，在外界大气压的作用下， 烧杯中的液体快

5、速通过带有尖嘴的玻璃管喷入烧瓶，形成喷泉；（ 2）将锥形瓶（图乙）设计成一个密闭容器，通过该密闭容器中液体的挥发或发生化学反应产生大量气体，使该密闭容器中压强快速上升，将密闭容器中的液体压入烧瓶形成喷泉； 像城市中常见的人造喷泉、 喷雾器喷雾以及火山爆发的原理均是利用了这种原理；【答案】（1）b（ 2）d（3）a d浓硫酸、烧碱溶于水时，放出大量的热，温度上升，使锥形瓶内酒精挥发加快，瓶内压强增大，从而形成喷泉；（ 4）图甲装置利用了削减烧瓶内压强，图乙装置利用了增大锥形瓶内压强；五、各式各样的喷泉1、颜色各异的喷泉（2021 年上海高考）右图的装置中， 干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛

6、放某种溶液；挤压胶管的胶头，以下与试验事实不相符的是aco2nahco3 溶液无色喷泉bnh 3h2o 含酚酞 红色喷泉ch2scuso4 溶液黑色喷泉dhclagno 3 溶液白色喷泉3【解析】 co2 溶于水可发生以下反应：co2+h2oh2co3h+ hco -由平稳移动原理可知， co2 在 nahco3 溶液中的溶解度很小， 因此不能形成喷泉；h2 s + cu2+= cus + 2h+，cus 为黑色沉淀，故形成黑色喷泉；d 项中的 cl-与ag+结合生成白色沉淀agcl ；【答案】 a2、双喷泉试验利用如下列图的装置，可以验证nh3 和 hcl 的有关性质试验前a、b、c 活塞均

7、关闭（ 1）如要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶i中不产生“喷泉”现象，其操作方法是 ；（ 2）如先打开 a、c 活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观看到的现象是 ；（ 3）通过挤压胶头滴管和掌握活塞的开关，在烧瓶i 中产生“喷泉”现象，烧 瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法；（ 4） 如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，然后打开 b 活塞；（ 4）先

8、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；如在装有水的烧杯中滴加紫色石蕊试液，可在烧瓶i 、中分别看到壮丽的红蓝的双色喷泉；3、有机喷泉把布满乙烯的圆底烧瓶用带有尖嘴导管的橡皮塞塞紧，如左图所示；打开止水夹 a，通过导管 c 向盛溴水的锥形瓶中鼓入空气，把一部分溴水压入烧瓶，夹紧止水夹a；振荡烧瓶，观看到溴水褪色，有油状物生成，使烧瓶形成负 压；反复操作几次，当喷入的溴水颜色不能完全褪去， 说明烧瓶中的乙烯已完全反应；此时，打开止水夹b， 烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉；原理：利用乙烯易发生加成反应，使之与br2 反应，生成油状

9、液体，降低烧瓶内的压强而形成喷泉；ch2=ch2+br2ch2brch2br4、启动喷泉的多种方法：（ 1）假如只供应下图的装置，请说明引发喷泉的方法；由 pv=nrt 可知，减小压强 p，可通过削减气体的物质的量 n，降低气体的温度（ t）；由试验装置可知，只能通过方法进行；方法一：打开止水夹，用手 或热毛巾等 将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉；方法二：烧瓶上掩盖冷毛巾或淋洒冷水，使烧瓶内温度降低，压强减小，从而引发喷泉；方法三：在烧瓶上涂抹无水乙醇， 由于乙醇挥发带走热量使烧瓶内温度降低，压强减小，引发喷泉；（ 2）利用其它气体启动喷泉浓氨水hcl加

10、热试管中的浓氨水， 打开 a 处的止水夹，向烧瓶中通入少量氨气后关闭 a 处的止水夹，再打开 b 处的止水夹；五、总结喷泉试验后的浓度运算喷泉试验所得溶液物质的量浓度的运算是近年高考中显现的一种小类型题，很有特点；本文把这种运算的类型和解法总结如下：1、气体是溶质：如用hcl、hbr、hi 、nh3 等和水进行的喷泉试验；2、气体不是溶质：如用no2 和水、no2 和 o2 的混合气体和水进行的喷泉试验；1、单一气体用 hcl 和水做喷泉试验，如烧瓶内布满hcl 气体，就在标准状况下，做完试验后烧瓶内c（ hcl ）= mol/ln（溶质）设烧瓶的体积为 v l ，由公式 c=v（溶液）c（hcl ）=v l / 22.4mol/lv l= 1/22.4mol/l用 no2 和水做喷泉试验，如烧瓶内布满no2 气体，就在标准状况下，做完试验后烧瓶内c（ hno3）= mol/lno2 溶于水跟 h2o 反应生成 hno 3 和 no 气体：3 no2+ h2o = 2hno3 + no2/3 烧瓶的气体转化为hno3 ，形成 2/3 烧瓶的溶液，故2/3v l / 22.4mol/lc （ hno3）= 1/22.4mol/l2/3v l2、混合气体用 no2、o2 和水做喷泉