2024-2025學年新教材高中化學微專題5噴泉實驗原理及應用練習含解析魯科版必修第一冊

PAGE5-微專題5噴泉試驗原理及應用題型1噴泉形成條件1.(2024·湖北省部分重點中學期中)下圖裝置中,干燥燒瓶內(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,下列與試驗事實不相符的是()。A.CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉B.NH3(含酚酞的水)/紅色噴泉C.H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉D.HCl(AgNO3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)生壓強差,無法形成噴泉,A項與試驗事實不相符。2.(2024·湖南長沙長郡中學高一期末)如下圖所示燒瓶中充溢a氣體,滴管和燒杯中盛放足量b溶液,將滴管中溶液擠入燒瓶,打開止水夾f,能形成噴泉的是()。A.a是Cl2,b是飽和NaCl溶液B.a是NO,b是H2OC.a是HCl,b是NaOH溶液D.a是CO2,b是濃H2SO4溶液答案:C解析:氯氣在飽和食鹽水中的溶解度較小,無法形成噴泉,A項錯誤;NO難溶于水,無法形成噴泉,B項錯誤;氯化氫極易溶于水,且HCl與NaOH溶液反應,能使燒瓶內(nèi)氣壓快速降低,可以形成噴泉,C項正確;CO2在濃H2SO4溶液中的溶解度很小,無法形成噴泉,D項錯誤。3.噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生的緣由是存在壓強差。(1)試驗室制取氨氣的化學方程式:。

答案:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O解析:試驗室利用氯化銨與熟石灰混合加熱制取NH3。(2)利用圖丙裝置,在錐形瓶中,分別加入足量的下列物質(zhì),反應后可能產(chǎn)生噴泉的是(填序號)。

A.Cu與稀鹽酸B.NaHCO3溶液與NaOH溶液C.CaCO3與稀H2SO4D.NH4HCO3與稀鹽酸答案:D解析:圖丙形成噴泉需使錐形瓶內(nèi)產(chǎn)生氣體,增大錐形瓶內(nèi)壓強,從而將錐形瓶內(nèi)液體壓入燒瓶形成噴泉,故結合物質(zhì)性質(zhì)知,可選用NH4HCO3與稀鹽酸。(3)在圖丁錐形瓶中加入酒精,瓶外放一水槽,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物質(zhì),結果也產(chǎn)生了噴泉。水槽中加入的物質(zhì)可以是(填序號)。

A.濃硫酸B.食鹽C.硝酸鉀 D.硫酸銅答案:A解析:圖丁形成噴泉的原理也是增大錐形瓶內(nèi)壓強,因此結合物質(zhì)的揮發(fā)性可知應將溶于水放熱的物質(zhì)加入水槽中。(4)從產(chǎn)生噴泉的原理分析,圖甲、乙是(填“增大”或“減小”,下同)上部燒瓶內(nèi)的壓強。圖丙、丁是下部錐形瓶內(nèi)氣體的壓強。人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述裝置圖原理相像。

答案:減小增大丙、丁解析:結合前面分析知,圖甲、乙形成噴泉原理是減小燒瓶內(nèi)的壓強;圖丙、丁則是增大下部錐形瓶內(nèi)氣體的壓強;人造噴泉、火山噴發(fā)的原理同圖丙、丁一樣。題型2噴泉原理與操作綜合考查4.(2024·福明三明市期末)下圖是某課外活動小組的同學設計的4個噴泉試驗方案。下列有關操作不行能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是()。A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶,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.向裝置④的水槽中漸漸加入足量濃硫酸并打開止水夾答案:B解析:氯氣易溶于有機溶劑四氯化碳,燒瓶中的氣體壓強減小,故能形成噴泉,A不符合題意;氫氣不溶于水,也不與氫氧化鈉反應,所以燒瓶中的氣體壓強不會有明顯的改變,故不能形成噴泉,B符合題意;用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣,使錐形瓶中壓強增大,水進入燒瓶,氨氣極易溶于水,燒瓶中的氣體壓強減小,故能形成噴泉,C不符合題意;濃硫酸與水混合時放熱,使得濃氨水受熱分解產(chǎn)生氨氣,壓強增大,濃氨水被壓入燒瓶中和氯化氫氣體反應,燒瓶中的氣體壓強減小,故能形成噴泉,D不符合題意。5.下圖為化學教學中所用的噴泉試驗裝置。某同學用燒瓶中盛不同成分的氣體進行噴泉試驗,請幫助分析試驗后燒瓶中所得溶液的濃度。(假設是在標準狀況下完成試驗,且溶質(zhì)不擴散)(1)若用HCl氣體,則c(HCl)=。

答案:122.4mol·解析:設燒瓶的容積為VL,則氣體的物質(zhì)的量均為V22.4mol。若是HCl氣體,噴泉后,溶液充溢燒瓶,則溶液的體積為VL,c(HCl)=V22.4molV(2)若用NO2氣體,則c(HNO3)=。

答案:122.4mol解析:若為NO2,噴泉后,溶質(zhì)為HNO3,3NO2+H2O2HNO3+NOV22.4mol23則噴泉后溶液的體積為23Vc(HNO3)=23×V22.4mol2(3)若用n(NO2)∶n(O2)=4∶1的混合氣體,則c(HNO3)=。

答案:128mol·L解析:思路同上(4)若用n(NO2)∶n(O2)=2∶1的混合氣體,則c(HNO3)=。

答案:128mol·L解析:思路同上6.(2024·周口檢測)利用如圖所示的裝置,可以驗證NH3和HCl的有關性質(zhì)。試驗前a、b、c活塞均關閉。(1)若要在燒瓶Ⅱ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。

答案: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)解析:打開a、b活塞,再將膠頭滴管中的水擠入燒瓶Ⅱ中,由于NH3極易溶于水,使燒瓶內(nèi)氣體壓強快速減小,燒杯中的水快速進入燒瓶Ⅱ中,形成噴泉。(2)若先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管,在燒瓶中可視察到的現(xiàn)象是。

答案:燒瓶Ⅱ中導管口處產(chǎn)生白煙解析:先打開a、c活塞,再將膠頭滴管中的水擠入燒瓶Ⅱ中,燒瓶Ⅱ中的氣壓快速減小,燒瓶Ⅰ中的HCl氣體會流向燒瓶Ⅱ中,且與NH3化合生成NH4Cl而產(chǎn)生白煙。(3)通過擠壓膠頭滴管和限制活塞的開關,在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,燒瓶Ⅱ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: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,關閉a活塞,然后打開b活塞先