高中化學(xué)【噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用】

噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用

1.噴泉實(shí)驗(yàn)的原理

使燒瓶?jī)?nèi)外在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶?jī)?nèi),

在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。

2.形成噴泉的類型

下面是幾種常見(jiàn)的能形成噴泉的氣體和吸收劑。

CO2、C12、NO、O2、NO2、O2

氣體HC1

NH3NO2

SO2、H2s(4:3)(4：1)

水、NaOH

吸收劑水NaOH溶液水水水

溶液

3.噴泉實(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法

噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置（發(fā)

散源）可設(shè)計(jì)如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作（如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、

生成氣體等）來(lái)形成噴泉。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：裝置（I）向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導(dǎo)致大量氨溶解，形成噴

泉。裝置（II）省去了膠頭滴管，用手（或熱毛巾等）捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的

空氣，氨與水接觸，即發(fā)生噴泉（或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進(jìn)入燒瓶中，瓶?jī)?nèi)氨

溶于水）。裝置（HI）在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶?jī)?nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形

瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生噴泉。裝置（IV）向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2s和S02,現(xiàn)象為有淡黃

色粉末狀物質(zhì)生成，瓶?jī)?nèi)壁附有水珠，NaOH溶液上噴形成噴泉。裝置（V）打開①處的止水

夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HC1氣體后關(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)后再打開②處的止水

夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置（VI）中，擠壓膠頭滴管，然后打開導(dǎo)管上部的

兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。

4.噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)算

關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)后所

得溶液的物質(zhì)的量濃度：

（l）HCkNH3、NCh氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時(shí)：所得溶液的物質(zhì)的量濃度臉molLL

⑵當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為4：1時(shí)，c（HNC>3）=表mol-LL

專題須

1.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(wú)色噴泉

B.NH3（H2。中含酚酸）/紅色噴泉

C.H2s（CuSCU溶液）/黑色噴泉

D.HCKAgNCh溶液）/白色噴泉

答案A

解析二氧化碳難溶于碳酸氫鈉溶液，不能產(chǎn)生壓強(qiáng)差，無(wú)法形成噴泉，A項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不

相符。

2.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

(D②

濃氨水

A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCI4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾

B.擠壓裝置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

答案B

解析H?難溶于NaOH溶液，不能使燒瓶?jī)?nèi)外形成較大壓強(qiáng)差，故不能引發(fā)噴泉。

3.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)

⑴若用HC1氣體，則c(HCl)=________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)若用NOZ氣體，則C(HNO3)=?

(3)若用"(NO?)："(02)=2：1的混合氣體，則C(HNO3)=。

答案⑴壯imol-L1⑵破Nmol-L1(3晟mol-L1

解析設(shè)燒瓶的容積為VL,則氣體的物質(zhì)的量均為4，mol。

(1)若是HC1氣體，噴泉后，溶液充滿燒瓶，

224?

則溶液的體積為VL,c(HCl)=—VL~=777molL-。

(2)若為NO2,噴泉后，溶質(zhì)為HN03,

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2

則噴泉后溶液的體積為］VL,

2V

3X224mo11

C(HN03)=7-77Amol-L'()

|VL.

4.利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證NH3和HC1的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。

⑴若要在燒瓶H中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶I中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是

⑵若先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是

⑶通過(guò)擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān)，在燒瓶I中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶H中不產(chǎn)生

“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_________________________________________________

若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，其操作方法是

答案（1）先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管（或先擠壓膠頭滴管，再打開a、b活塞）

⑵燒瓶H中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙

（3）先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管（或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞），片

刻后，關(guān)閉a活塞，然后打開b活塞先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管（或先打開a活塞,

擠壓膠頭滴管，再打開c活塞），片刻后，打開b活塞

解析（1）打開a、b活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶II中，由于NH3極易溶于水，使燒

瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，燒杯中的水迅速進(jìn)入燒瓶II中，形成噴泉。

（2）先打開a、c活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶II中，燒瓶H中的壓強(qiáng)迅速減小，燒瓶

I中的HC1氣體會(huì)進(jìn)入到燒瓶H