培優(yōu)提升2噴泉實(shí)驗(yàn)原理及應(yīng)用【內(nèi)容導(dǎo)航】1．噴泉實(shí)驗(yàn)原理。2．噴泉實(shí)驗(yàn)的有關(guān)計(jì)算。一、噴泉實(shí)驗(yàn)原理1．噴泉實(shí)驗(yàn)原理(1)原理：少量水可快速溶解大量的氣體，使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速減小，燒瓶?jī)?nèi)外形成較大的壓強(qiáng)差。外界氣體將燒杯中的水壓入上面的燒瓶?jī)?nèi)，形成噴泉。(2)引發(fā)操作：打開彈簧夾，擠壓膠頭滴管的膠頭，或進(jìn)行其他可形成壓強(qiáng)差引發(fā)液體向燒瓶中流動(dòng)噴射的操作。2．噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵(1)裝置的氣密性良好。(2)圓底燒瓶要保持干燥。(3)圓底燒瓶?jī)?nèi)要充滿氣體。(4)燒杯內(nèi)裝入足量的水，以防止因水量不足而造成噴泉停止或不發(fā)生。3．常見能形成噴泉的物質(zhì)組合氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2與O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸NaOH溶液水4．噴泉實(shí)驗(yàn)的有關(guān)計(jì)算(1)實(shí)驗(yàn)完成后，溶液充滿燒瓶，溶質(zhì)的物質(zhì)的量與氣體的物質(zhì)的量相同(由體積換算確定)。標(biāo)準(zhǔn)狀況下若燒瓶體積為VL，則有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)若溶質(zhì)由部分氣體轉(zhuǎn)化而成，則依實(shí)際情況判斷。如V體積NO2與O2按4∶1混合后做噴泉實(shí)驗(yàn)，發(fā)生的反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，則有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。【交流討論】如圖裝置中，干燥燒瓶?jī)?nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是()A．CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉B．NH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉C．H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉D．HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉【歸納小結(jié)】噴泉產(chǎn)生的原因是燒瓶?jī)?nèi)外形成壓強(qiáng)差，由于燒瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)小于燒瓶外的壓強(qiáng)，所以液體會(huì)被壓入燒瓶?jī)?nèi)形成噴泉。(1)如圖甲(或乙)燒瓶?jī)?nèi)的氣體極易溶于水(或易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng))，從而使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速降低，在大氣壓作用下，燒杯中的液體迅速向上流動(dòng)，從而形成噴泉。(2)如圖丙錐形瓶?jī)?nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，從而使錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使錐形瓶?jī)?nèi)液體迅速向上流動(dòng)，形成噴泉?！炯磳W(xué)即練1】噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體—溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是()選項(xiàng)氣體溶液AH2S稀鹽酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2飽和NaHCO3溶液【即學(xué)即練2】如圖為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。某同學(xué)用燒瓶中盛不同成分的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)幫助分析實(shí)驗(yàn)后燒瓶中所得溶液的濃度。(假設(shè)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成實(shí)驗(yàn)，且溶質(zhì)不擴(kuò)散)(1)若用HCl氣體，則c(HCl)＝___________________________________________。(2)若用NO2氣體，則c(HNO3)＝_________________________________________。(3)若用n(NO2)∶n(O2)＝2∶1的混合氣體，則c(HNO3)＝_____________________。培優(yōu)提升練習(xí)2噴泉實(shí)驗(yàn)原理及應(yīng)用1．噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，應(yīng)用下列各組氣體和溶液不會(huì)出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是()A．SO2和氨水B．Cl2和飽和食鹽水C．NH3和水D．HCl氣體和水2．關(guān)于如圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是()A．若甲燒瓶?jī)?nèi)是氨氣，要產(chǎn)生噴泉，則燒杯中液體一定呈酸性B．若乙燒瓶?jī)?nèi)是二氧化碳，燒杯中是燒堿溶液，用熱毛巾捂熱燒瓶片刻即可產(chǎn)生噴泉C．若丙裝置中X為HCl，則燒瓶?jī)?nèi)可產(chǎn)生白霧D．若丙裝置中通入氣體為Cl2，則燒瓶?jī)?nèi)一定無噴泉產(chǎn)生3．下圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案，下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉的是()A．?dāng)D壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾B．?dāng)D壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D．在裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾4．某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置制取氨氣并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。裝置A制取氨氣，若探究氨氣的溶解性，需在K2的導(dǎo)管末端連接圖2裝置中的________裝置(填序號(hào))，當(dāng)裝置D中集滿氨氣后，關(guān)閉K1、K2，打開K3，引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是____________________________________________________。5．利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。(1)若要在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“紅色噴泉”，燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是______。(2)若要燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“藍(lán)色噴泉”，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_______。(3)若關(guān)閉b活塞，打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是___________。(4)若要在該裝置中產(chǎn)生“紅藍(lán)雙色噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_______________。6．某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他方法，并設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。(1)在如圖所示的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是________(填字母)。A．Cu與稀鹽酸 B．NaHCO3與NaOH溶液C．CaCO3與稀硫酸 D．NH4HCO3與稀鹽酸這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是_________________________________________________________。(2)在圖示錐形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生噴泉。水槽