热点强化10 喷泉实验-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

第三单元 氮与社会可持续发展 热点强化10　喷泉实验 优化探究 大单元二　元素及其化合物 专题5　非金属元素及其化合物 1. 喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是烧瓶内外形成压强差而引 发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装 置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形 成喷泉。 热点训练 请分别说明每套装置引发喷泉的方法： 装置(Ⅰ)： ⁠。 用胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中 装置(Ⅰ)：改变了胶头滴管的位置，用胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中， 即可使少量溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成 负压而产生喷泉。 装置(Ⅱ)： ⁠ ⁠。 用手(或热毛巾等)捂热烧瓶(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧 瓶) 装置(Ⅱ)：省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨 胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水 的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨气溶于水)。 装置(Ⅲ)： ⁠。 在水槽中加入能使水温升高的物质 装置(Ⅲ)：在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温 而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。 装置(Ⅳ)： ⁠。 向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2 装置(Ⅳ)：向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物 质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。 装置(Ⅴ)： ⁠ ⁠。 打开①处的弹簧夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后 关闭该弹簧夹，等充分反应后再打开②处的弹簧夹 装置(Ⅴ)：打开①处的弹簧夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关 闭该弹簧夹，等充分反应后再打开②处的弹簧夹，观察到先有白烟产 生，后产生喷泉。 装置(Ⅵ)： ⁠ ⁠。 挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，再打开导 管下部活塞 装置(Ⅵ)：挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧 瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。 2. 下面是几种常见的用于做喷泉实验的气体和液体。 实验编号 气体 吸收剂 ① HCl 水、NaOH溶液 ② NH3 水 ③ CO2、Cl2、SO2、H2S NaOH溶液 ④ NO2 水 ⑤ NO、O2(4∶3) 水 ⑥ NO2、O2(4∶1) 水 上述实验中，能形成喷泉的是 (填编号)，能形成喷泉 的原因是 ⁠ ⁠ ⁠。 ①②③④⑤⑥　 实验中的气体能够快速溶于吸收剂，在短时间内使烧瓶内外 产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内， 在尖嘴导管口形成喷泉 3. (1)图中胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶后，观察到的现象是 ⁠ ⁠。 将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶后，由于NH3溶于水使瓶中的气压减 小，所以气球的体积逐渐变大。 气球逐渐 变大　 (2)按如图装置进行NH3性质实验。 ①先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ，原因是 ⁠ ⁠。 稳定后，关闭旋塞1。 有白烟生成　 A瓶中的氯 化氢进入B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，能看到白烟 A瓶的压强大于B瓶的压强，打开旋塞1，A瓶中的氯化氢进入B瓶中， 与氨气反应生成氯化铵，可以看到B瓶中有白烟生成。 ②再打开旋塞2，B瓶中的现象是 ⁠ ⁠。 由于氯化氢和氨气反应导致B瓶中的压强降低，且B瓶中的氯化氢相对 过量，因此当打开旋塞2时，石蕊水溶液会被倒吸入B瓶中，遇氯化氢溶 液变红色。 石蕊水溶液进入B瓶中，溶液的颜色 变红　 4. 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Ⅱ中产生喷泉现象，烧瓶Ⅰ中不产生喷泉现象，其操作方法 是 ⁠ ⁠。 先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b 活塞) 　 (2)若先打开a、c 活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象 是 ⁠。 烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟　 (3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生喷泉现象，烧 瓶Ⅱ中不产生喷泉现象，其操作方法是 ⁠ ⁠ ⁠；若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法 是 ⁠ ⁠。 先打开a、c活塞，再挤压胶头 滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后关闭a活 塞，然后打开b活塞 先打开a、c 活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a 活塞，挤压胶头滴 管，再打开c 活塞)，片刻后打开b 活塞 先打开a、c 活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a 活塞，挤压胶头滴管，再 打开c 活塞)，片刻后关闭a 活塞，打开b 活塞，烧杯中的水会迅速进入 烧瓶Ⅰ中，形成喷泉；先打开a、c 活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a 活 塞，挤压胶头滴管，再打开c 活塞)，片刻后打开b 活塞，烧杯中的水便 会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中，形成双喷泉。 5. 某小组同学欲探究NH3催化氧化反应和验证氨气的溶解性，按如下图 所示装置进行实验。 Ⅰ.验证氨气的催化氧化。 Ⅱ.验证氨气的溶解性。 可选药品如下：氯化铵固体、氢氧化钙固体、浓氨水、H2O2、蒸馏水、 碱石灰、MnO2。 (1)仪器a的名称为 ⁠。 仪器a的名称是分液漏斗。 分液漏斗　 (2)装置B烧瓶中的固体为 ⁠。 装置B中制取氨气，由题中试剂知，用浓氨水和碱石灰制取氨气，装置 B烧瓶中的固体是碱石灰。 碱石灰　 (3)装置A中发生反应的化学方程式是 ⁠。 装置A中制取氧气，由装置知用双氧水和二氧化锰制取氧气，反应的化 学方程式是2H2O2 2H2O＋O2↑。 2H2O2 2H2O＋O2↑ (4)装置E中发生反应的化学方程式是 ⁠ ⁠。 装置E中发生氨气的催化氧化反应，化学方程式是4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。 4NH3＋5O2 4NO＋ 6H2O (5)实验一段时间后F中出现红棕色气体，一段时间后又出现白烟。出现 红棕色气体的原因是 (用化学方程式表示)，白烟 的成分是 ⁠。 NO遇到氧气发生反应生成红棕色的NO2，化学方程式是2NO＋O2 2NO2；生成的白烟是硝酸铵。 2NO＋O2 2NO2 硝酸铵　 (6)验证氨气的溶解性，甲、乙装置均可形成喷泉验证氨气极易溶于 水。假设均在标准状况下进行实验，实验完成后假设溶质不扩散，甲、 乙烧瓶中溶液的浓度均约为 ⁠。乙实验打开止水夹后用 热毛巾捂热烧瓶就可形成喷泉，用热毛巾捂热烧瓶形成喷泉的原理 是 ⁠ ⁠ ⁠。 mol·L－1　 热毛巾捂热烧瓶，温度升高，烧瓶中的氨气体积增大，将竖直导管 中的空气排出去，氨气与水接触，烧瓶中的压强迅速减小，在外界大气 压的作用下水迅速进入烧瓶形成喷泉 设烧瓶的容积为 V L，标准状况下 V L NH3的物质的量为 mol，喷泉 实验完成后，烧瓶内充满液体，所得溶液的体积为 V L，所以，甲、乙 烧瓶中溶液的浓度均约为 ＝ mol·L－1；乙实验打开止水夹后 用热毛巾捂热烧瓶就可形成喷泉，用热毛巾捂热烧瓶形成喷泉的原理是 温度升高，烧瓶中的氨气压强增大，体积增大，将竖直导管中的空气排 出去，氨气与水接触，烧瓶中的压强迅速减小，在外界大气压的作用下 水迅速进入烧瓶形成喷泉。 1. (高考题组合)正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)工业上用氨的催化氧化制备NO。 (　√　) (2)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石 蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱性。 (　×　) (3)用烧碱处理含高浓度N 的废水并回收利用氨。 (　√　) (4)NH4HCO3受热易分解，因而可用作化肥。 (　×　) (5)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还原。 (　×　) √ × √ × × 探究真题 素养提升 2. (2021·江苏卷)N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还 能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多 有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO 进一步氧化生成NO2。2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　Δ H ＝－116.4 kJ·mo 。大气中过量的NO x 和水体中过量的N 、N 均是污染 物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2， 也可将水体中的N 转化为N2。在指定条件下，下列选项所示的物质 间转化能实现的是(　C　) A. NO(g) HNO3(aq) B. 稀HNO3(aq) NO2(g) C. NO(g) N2(g) D. N (aq) N2(g) NO不溶于水也不与水反应，A错误；稀HNO3与Cu反应生成硝酸铜、水 和NO，无法生成NO2，B错误；NO有氧化性，CO有还原性，在高温、 催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2，C正 确；O3有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D错误。 答案：C 3. (2022·海南卷)磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]常用于干粉灭火剂。某研究小 组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4，装置如图所示(夹持和搅拌装置已 省略)。 回答问题： (1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的化学方程式为 ⁠ ⁠。 2NH4Cl＋ Ca(OH)2 CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 本实验的实验目的为制备磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]，实验原理为2NH3＋ H3PO4 (NH4)2HPO4，结合相关实验基础知识分析解答问题。(1)实验 室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程 式为2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。 (2)现有浓H3PO4质量分数为85％，密度为1.7 g·m 。若实验需100 mL 1.7 mol· 的H3PO4溶液，则需浓H3PO4 mL(结果保留一位小 数)。 设需浓H3PO4的体积为 V mL，则 ＝0.1 L×1.7 mol· ， V ≈11.5。 11.5　 (3)装置中活塞K2的作用为 ⁠。 实验过程中，当出现 现象时，应及时关闭K1，打开K2。 由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒 吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2。 平衡气压防倒吸 倒吸　 (4)当溶液pH为8.0～9.0时，停止通入NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。 若继续通入NH3，当pH＞10.0时，溶液中OH－、 和 ⁠ (填离子符号)浓度明显增加。 继续通入NH3，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，当pH＞10.0时， 溶液中OH－、N 、P 的浓度明显增加。 N 　 P 　 (5)若本实验不选用pH传感器，还可选用 ⁠作指示剂，当溶液颜 色由 变为 时，停止通入NH3。 由(4)可知，当pH为8.0～9.0时，可制得(NH4)2HPO4，说明(NH4)2HPO4溶 液显碱性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液 颜色由无色变为浅红色时，停止通入NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。 酚酞　 无色　 浅红色　 $$