培优提升2 喷泉实验原理及应用-【培优提升】2023-2024学年高一化学培优提升与单元评价（人教版2019必修第二册）

化学必修第二册 培优提升与单元评价 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 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2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V L，则有V(aq)＝V L，nB＝ cB＝＝＝ 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)＝ V L，nB＝×， cB＝＝ 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 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀H2SO4 D CO2 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____