突破04 喷泉实验的原理及其应用-【尖子生系列】2022-2023学年高一化学同步重难点专项突破（人教版2019必修第二册）

人教版必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属元素 重难点专题突破04 喷泉实验的原理及其应用 氨的喷泉实验 实验装置 操作 现象 先挤压胶头滴管的胶头，再打开止水夹 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色 知识点1 喷泉实验的原理及应用 思考一：氨气为什么能形成喷泉现象？ NH3极易溶于水 加入少量的水后，烧瓶中NH3溶于水 烧瓶内外产生较大压强差 水通过导管被压入烧瓶 喷泉 思考二：氨的喷泉实验成功的关键是什么？ 1.氨气极易溶于水，盛氨气的烧瓶必须干燥且气体要充满烧瓶； 2.烧瓶不能漏气（实验前应先检查装置的气密性）。 思考三：胶头滴管在实验中所起的作用？ 胶头滴管的作用是引发喷泉，是氨气形成喷泉的动力所在。 3 (1) 喷泉形成原理 气体与水或其他液体接触 气体溶解或发生化学反应 容器内压强减小 外部液体进入形成喷泉 提炼归纳 (2)使烧瓶内外产生较大压强差的两种方法 减小 内压 容器内外产生较大的压强差 增大 外压 (3)实验成功的关键——“三要” ①装置气密性——要好; ②烧瓶和气体——要干; ③烧瓶内的气体——要满。 喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。常见能形成喷泉的物质组合 4.城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理一样吗？ 相似点：都是利用内外压强差 不同点：前者压强小于大气压 后者压强大于大气压 NaOH NaOH CO2 拓展一：中学化学中，与NH3类似能用如图装置完成喷泉实验的气体还有哪些？ 1、NH3、HCl、HBr等易溶于水的气体可以完成喷泉实验； 2、CO2、SO2 、Cl2等与NaOH溶液也可以完成喷泉实验。 拓展应用 只要所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应均能产生喷泉现象。 常见能形成喷泉的物质组合 气体 液体 原理 NH3 水 NH3、HCl均属于极易溶于水的气体 常温下,NH3的溶解度为1∶700,HCl的溶解度为1∶500 HCl CO2 NaOH 溶液 均能与强碱溶液反应 2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O 2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O 2NaOH+Cl2====NaClO+NaCl+H2O 2NaOH+2NO2====NaNO3+NaNO2+H2O SO2 Cl2 NO2 【易错提醒】①NO2溶于水也能形成喷泉,但溶液不能充满烧瓶。 ②NO2和O2的混合气体(体积比4∶1)也能形成喷泉,溶液充满烧瓶。 提炼归纳 拓展二：如果将上述实验中的胶头滴管去掉如何引发喷泉实验呢？ 具体做法： 打开止水夹，用热毛巾对烧瓶热敷或者用冷毛巾对烧瓶冷敷都可以引发喷泉。 引发喷泉的方式： 形成内外压强差 1、减小内压法 2、增大外压法 例1. 如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将胶头滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b不可能是( ) A．a为HCl气体，b为H2O B． a为CO2气体，b为浓NaOH溶液 C． a为Cl2气体，b为饱和NaCl溶液 D． a为Cl2气体，b为浓NaOH溶液 C 【延伸探究】①NO2与H2O ②NH3与盐酸 ③HCl与NaOH溶液 (1)上述组合中能用来做喷泉实验，且液体能充满烧瓶的有哪些？ (2)上述组合中能用来做喷泉实验，但液体不能充满烧瓶的有哪些？ 提示:(1)NH3易与盐酸反应：NH3+HCl====NH4Cl；HCl易与NaOH溶液反应：HCl+NaOH====NaCl+H2O。均无气体剩余，故②③能做喷泉实验，且烧瓶中最终充满液体。 (2)NO2易溶于水，并与水反应3NO2+H2O====2HNO3+NO,故①能用来做喷泉实验，但有NO气体剩余，液体无法充满烧瓶。 [例2]　喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。 ①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是_______________________。 该实验的原理是 ________________________________________ ②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法  ________________________________________。 (2)利用图3装置，在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________。 A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3溶液与NaOH溶液 C．CaCO3与稀硫酸 D．NH4HCO3与稀盐酸 打开止水夹