培优提升2喷泉实验原理及应用（学生版）高一化学培优提升与单元评价（人教版2019）

培优提升2喷泉实验原理及应用【内容导航】1．喷泉实验原理。2．喷泉实验的有关计算。一、喷泉实验原理1．喷泉实验原理(1)原理：少量水可快速溶解大量的气体，使烧瓶内压强迅速减小，烧瓶内外形成较大的压强差。外界气体将烧杯中的水压入上面的烧瓶内，形成喷泉。(2)引发操作：打开弹簧夹，挤压胶头滴管的胶头，或进行其他可形成压强差引发液体向烧瓶中流动喷射的操作。2．喷泉实验成功的关键(1)装置的气密性良好。(2)圆底烧瓶要保持干燥。(3)圆底烧瓶内要充满气体。(4)烧杯内装入足量的水，以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生。3．常见能形成喷泉的物质组合气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2与O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸NaOH溶液水4．喷泉实验的有关计算(1)实验完成后，溶液充满烧瓶，溶质的物质的量与气体的物质的量相同(由体积换算确定)。标准状况下若烧瓶体积为VL，则有V(aq)＝VL，nB＝eq\f(VL,22.4L·mol－1)cB＝eq\f(nB,Vaq)＝eq\f(\f(VL,22.4L·mol－1),VL)＝eq\f(1,22.4)mol·L－1。(2)若溶质由部分气体转化而成，则依实际情况判断。如V体积NO2与O2按4∶1混合后做喷泉实验，发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，则有V(aq)＝VL，nB＝eq\f(4,5)×eq\f(VL,22.4L·mol－1)，cB＝eq\f(\f(\f(4,5)VL,22.4L·mol－1),VL)＝eq\f(1,28)mol·L－1。【交流讨论】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【归纳小结】喷泉产生的原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。(1)如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应)，从而使烧瓶内压强迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。(2)如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。【即学即练1】喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是()选项气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2饱和NaHCO3溶液【即学即练2】如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)＝_____________________。培优提升练习2喷泉实验原理及应用1．喷泉实验装置如图所示，应用下列各组气体和溶液不会出现喷泉现象的是()A．SO2和氨水B．Cl2和饱和食盐水C．NH3和水D．HCl气体和水2．关于如图进行的实验的说法中正确的是()A．若甲烧瓶内是氨气，要产生喷泉，则烧杯中液体一定呈酸性B．若乙烧瓶内是二氧化碳，烧杯中是烧碱溶液，用热毛巾捂热烧瓶片刻即可产生喷泉C．若丙装置中X为HCl，则烧瓶内可产生白雾D．若丙装置中通入气体为Cl2，则烧瓶内一定无喷泉产生3．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4．某化学兴趣小组利用图1装置制取氨气并探究氨气的有关性质。装置A制取氨气，若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接图2装置中的________装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是____________________________________________________。5．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Ⅰ中产生“红色喷泉”，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是______。(2)若要烧瓶Ⅱ中产生“蓝色喷泉”，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_______。(3)若关闭b活塞，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___________。(4)若要在该装置中产生“红蓝双色喷泉”现象，其操作方法是_______________。6．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