专题05 喷泉的各种实验装置、原理和相关计算-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练（人教版2019必修第二册）

专题05 氮的氧化物与氧气、水反应的计算方法 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 1、 喷泉实验原理 1. 减小内压法：减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉；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)，从而使烧瓶内气压迅速降低，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。 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 2. 增大外压法：增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉；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。 二、氨的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。 三、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。 【例1】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．SO2(饱和NaHSO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(CuSO4溶液)/蓝色喷泉 C．HCl(石蕊溶液)/红色喷泉 D．H2S(AgNO3溶液)/黑色喷泉 【例2】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的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开止水夹 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的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹 【例3】如下图为化学教学中所用的喷泉实验装置。 某同学用烧瓶盛不同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)＝4∶1的混合气体，则c(HNO3)＝__________________________。 1．某化学兴趣小组利用数字传感技术测定喷泉实验中仪器内的压强变化，来进一步认识喷泉实验的原理，装置和电脑绘制的三颈烧瓶内压强变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．喷泉实验成功的关键是装置的气密性好、干燥和氨气充足 B．收集气体的操作是同时打开弹簧夹a和b C．根据曲线可知C点所对应的是喷泉最剧烈的时刻 D．根据曲线还可以得出：排空气法无法收集纯净的氨气 2．现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法错误的是    A．制取氨气时烧瓶中的X固体常用CaO或NaOH B．将湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变蓝，说明已经集满 C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈 D．实验后，可用稀盐酸处理多余的氨气 3．利用如图装置做喷泉实验，下列说法错误的是 A．打开b、c，挤压胶头滴管，会在右侧出现蓝色喷泉 B．打开a、b，挤压胶头滴管，会在左侧出现红色喷泉 C．打开a、c，挤压胶头滴管，再打开b，会出现红蓝双色喷泉 D．只打开a、c，挤压胶头滴管，会在烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟 4．下列装置合理且能达到实验目的的是 A．验证的漂白性 B．验证非金属性：Cl>C>Si C．进行喷泉实验 D．在光照条件下制取纯净的一氯甲烷 A．A B．B C．C D．D 5．实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用的氨气的性质是 A．无色气体 B．极易溶于水 C．有刺激性气味 D．密度比空气小 6．如图所示，不能在此装置中完成喷泉实验的是 选项 A液体 B气体 A B NO C D A．A B．B C．C D．D 7．如图是实验室进行氨气溶于水的喷泉实验装置，下列叙述错误的是 A．该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体 B．该实验形成了蓝色喷泉 C．形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压 D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉 8．下图为的喷泉实验装置。下列说法不正确的是 A．试剂X可以是CaO B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变红，说明已经集满 C．氨的喷泉实验体现了氨极易溶于水的性质 D．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，挤出水，可完成喷泉实验 9．现有氨溶于水的喷泉实验(如装置甲和乙所示)，下列说法正确的是 A．该实验证明氨气极易溶于水 B．装置甲中产生红色喷泉，说明氨水显弱碱性 C．装置乙一定无法形成喷泉 D．实验时，打开弹簧夹即可以产生喷泉 10．根据如图所示的“氨溶于水的喷泉实验”装置，下列说法错误的是 A．该实验证明氨气极易溶于水 B．烧瓶充满二氧化硫，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉 C．红色喷泉说明氨水显碱性 D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉 11．同温同压下，将两个干燥圆底烧瓶中分别充满相应的气体后进行喷泉实验(如图所示)，下列说法错误的是 A．打开止水夹、挤出胶头滴管中的水都可产生“喷泉” B．“喷泉”的颜色都呈红色 C．实验后烧瓶中溶液的体积不同 D．实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度不同 12．如图，收集后做喷泉实验。下列分析错误的是 A．形成喷泉，说明烧瓶内的压强低于大气压 B．烧瓶中剩余少量气体，说明的溶解已达平衡 C．烧瓶中溶液变红，说明溶液显酸性 D．烧瓶中溶液露置在空气中pH增大，说明易挥发 13．氨的喷泉实验体现了氨的下列性质中的 A．还原性 B．极易溶解于水 C．与水反应生成碱性物质 D．氧化性 14．如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是 A．该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体 B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性 C．形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压 D．用氧气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验 15．标准状况下，在四个干燥的烧瓶中分别充入：①纯净的氨气，②混有1/3体积空气的氯化氢气体，③纯净的NO2气体，④混有少量空气的NO2气体。然后各做喷泉实验。实验后，四个烧瓶中溶液的物质的量浓度大小关系(假设烧瓶中溶液的溶质不扩散)是 A．①=②=③=④ B．①=②=③>④ C．①=②=③<④ D．④>①=②>③ 16．某同学利用如图所示装置进行喷泉实验，已知圆底烧瓶内充满干燥的X气体，胶头滴管内装有少量Y液体，烧杯内装有足量Y液体。下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是 X气体 Y液体 A NO2 水 B HCl 水 C HCl和O2的混合气体 水 D NH3和N2的混合气体 水 A．A B．B C．C D．D 17．如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。    某同学用烧瓶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物质的量浓度。(假设是在标准状况下完成的实验，且溶质不扩散) （1）若用HCl气体，则c(HCl)＝ 。 （2）若用NO2气体，则c(HNO3)＝ 。 18．中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证HCl的极易溶于水。喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的4/5，(已知，空气中占4/5)。不考虑扩散等其他因素，所得溶液的物质的量浓度约为 ，(保留三位有效数字，下同)该瓶气体是用排空气法收集而得，则相同条件下混合气体对氢气的相对密度为 。 20．某同学利用下图所示的装置进行实验（实验条件下气体摩尔体积为Vm)，实验开始前各活塞均关闭（两烧瓶容积相同）。    (1)同温同压下，两个烧瓶内HCl与NH3分子数目之比为 ，烧瓶Ⅱ中喷泉的颜色是 。 (2)实验结束后烧瓶I中c(Cl- ) = mol•L-1。 (3)实验表明，若只是关闭b、打开a、c，则易在烧瓶I中观察到白烟，这表明气体分子扩散速率随着气体相对分子质量的增大而 （填“增大”或“减小”) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 氮的氧化物与氧气、水反应的计算方法 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 1、 喷泉实验原理 1. 减小内压法：减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉；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)，从而使烧瓶内气压迅速降低，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。 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 2. 增大外压法：增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉；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。 二、氨的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。 三、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。 【例1】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．SO2(饱和NaHSO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(CuSO4溶液)/蓝色喷泉 C．HCl(石蕊溶液)/红色喷泉 D．H2S(AgNO3溶液)/黑色喷泉 【答案】A 【解析】SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小，故不能形成喷泉，A项符合题意；NH3极易溶于水生成NH3·H2O，与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，B项不符合题意；HCl极易溶于水，溶液呈酸性，使石蕊溶液呈红色，C项不符合题意；H2S和AgNO3反应生成Ag2S黑色沉淀，D项不符合题意。 【例2】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的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开止水夹 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的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹 【答案】B 【解析】Cl2易溶于CCl4且易和NaOH溶液反应，烧瓶内压强减小，形成喷泉，A项不符合题意；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小，不能形成喷泉，B项符合题意；从a处鼓入空气，打开止水夹，HCl和NaCl溶液接触，因为HCl极易溶于水，导致烧瓶内压强降低，可形成喷泉，C项不符合题意；加入生石灰，生石灰和水反应释放大量的热，导致锥形瓶内气压升高，打开止水夹，浓盐酸被压入烧瓶和NH3接触，NH3极易溶于水且和盐酸发生反应，可形成喷泉，D项不符合题意。 【例3】如下图为化学教学中所用的喷泉实验装置。 某同学用烧瓶盛不同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)＝4∶1的混合气体，则c(HNO3)＝__________________________。 【答案】(1) mol·L－1　(2) mol·L－1 (3) mol·L－1 【解析】设烧瓶的容积为V L，则烧瓶内气体的物质的量都为 mol。 (1)HCl气体形成喷泉后，溶液充满烧瓶，则溶液体积为V L，则c(HCl)＝＝ mol·L－1。 (2)NO2气体形成喷泉后，溶质为HNO3，据化学方程式 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO形成喷泉后溶液体积为V L， mol　　　× mol 则c(HNO3)＝＝ mol·L－1。 (3)因n(NO2)∶n(O2)＝4∶1，n(NO2)＝× mol溶于水，溶液充满烧瓶，据化学方程式 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　　溶液体积为V L × mol　　　　× mol 故c(HNO3)＝＝× mol·L－1＝ mol·L－1。 1．某化学兴趣小组利用数字传感技术测定喷泉实验中仪器内的压强变化，来进一步认识喷泉实验的原理，装置和电脑绘制的三颈烧瓶内压强变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．喷泉实验成功的关键是装置的气密性好、干燥和氨气充足 B．收集气体的操作是同时打开弹簧夹a和b C．根据曲线可知C点所对应的是喷泉最剧烈的时刻 D．根据曲线还可以得出：排空气法无法收集纯净的氨气 【答案】B 【详解】A．喷泉实验成功的关键是装置的气密性好、干燥和氨气充足，氨气极易溶水，造成内外很大的压强差，形成喷泉，故A正确； B．氨气极易溶于水，根据图示在三颈烧瓶中收集氨气，打开弹簧夹a，关闭b，故B错误； C．C点时刻三颈烧瓶内压强最小，内外压强差最大，故喷泉最剧烈，C正确； D．喷泉形成后，三颈烧瓶内还有压强，说明存在气体，故排空气法无法收集纯净的氨气，D正确； 故选B。 2．现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法错误的是    A．制取氨气时烧瓶中的X固体常用CaO或NaOH B．将湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变蓝，说明已经集满 C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈 D．实验后，可用稀盐酸处理多余的氨气 【答案】C 【详解】A．CaO或NaOH与氨水混合放热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，NH3•H2ONH3↑+H2O平衡正向移动，可使氨气逸出，则可制备氨气，故A正确； B．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变蓝，说明NH3已经集满，故B正确； C．氨气极易溶于水，压强变化最大时，喷泉最剧烈，则图中C点时喷泉最剧烈，故C错误； D．氨气与稀盐酸反应生成氯化铵，实验后，可用稀盐酸处理多余的氨气，故D正确； 故选：C。 3．利用如图装置做喷泉实验，下列说法错误的是 A．打开b、c，挤压胶头滴管，会在右侧出现蓝色喷泉 B．打开a、b，挤压胶头滴管，会在左侧出现红色喷泉 C．打开a、c，挤压胶头滴管，再打开b，会出现红蓝双色喷泉 D．只打开a、c，挤压胶头滴管，会在烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟 【答案】B 【详解】A．打开b、c，挤压胶头滴管，极易溶于水，则烧瓶Ⅱ中压强减小，石蕊溶液进入烧瓶Ⅱ形成蓝色喷泉，即右侧出现蓝色喷泉，A正确； B．打开a、b，瓶Ⅰ没有发生变化，挤压胶头滴管仅是瓶Ⅱ产生压强差，并不会在瓶Ⅰ产生喷泉，B错误； C．打开a、c活塞，挤压胶头滴管，极易溶于水，且和反应，导致烧瓶Ⅰ和烧瓶Ⅱ中压强都减小，再打开b活塞，石蕊溶液进入烧瓶Ⅰ形成红色喷泉，石蕊溶液进入烧瓶Ⅱ形成蓝色喷泉，C正确； D．只打开a、c活塞，挤压胶头滴管使水进入烧瓶Ⅱ，极易溶于水，导致烧瓶Ⅱ中气压降低，将吸入烧瓶Ⅱ与反应，因此在烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟，D正确； 答案选B。 4．下列装置合理且能达到实验目的的是 A．验证的漂白性 B．验证非金属性：Cl>C>Si C．进行喷泉实验 D．在光照条件下制取纯净的一氯甲烷 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应，导致酚酞褪色，并不是因为的漂白性，故A错误； B．盐酸具有挥发性，从锥形瓶中出来的气体中混有氯化氢，可以与Na2SiO3反应，不能确定是碳酸制备出硅酸，故B错误； C．二氧化硫可以和浓氢氧化钠溶液反应，从而产生负压，引起喷泉，故C正确； D．甲烷与氯气的取代反应，可以发生一氯取代，也可能发生多氯取代，产物是复杂的混合物，不能制取纯净的一氯甲烷，故D错误； 故选C。 5．实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用的氨气的性质是 A．无色气体 B．极易溶于水 C．有刺激性气味 D．密度比空气小 【答案】B 【详解】氨气极易溶于水，当烧瓶中氨气溶于水后，导致装置中气体压强减小，烧杯中的水在外界大气压强作用下被压入容器中而形成喷泉，可见实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用了氨气极易溶于水的性质，故合理选项是B。 6．如图所示，不能在此装置中完成喷泉实验的是 选项 A液体 B气体 A B NO C D A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．NH3极易溶于水且与水反应生成一水合氨，导致烧瓶内压强减小，形成烧瓶内外压强差，可以做喷泉实验，故A不符合题意； B．NO难溶于水，不能使烧瓶内压强减小，不能形成烧瓶内外压强差，不可以做喷泉实验，故B符合题意； C．NO2可与氢氧化钠溶液反应，导致烧瓶内压强减小，形成烧瓶内外压强差，可以做喷泉实验，故C不符合题意； D．SO2为酸性氧化物，可与氢氧化钠溶液反应，导致烧瓶内压强减小，形成烧瓶内外压强差，可以做喷泉实验，故D不符合题意； 故选B。 7．如图是实验室进行氨气溶于水的喷泉实验装置，下列叙述错误的是 A．该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体 B．该实验形成了蓝色喷泉 C．形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压 D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉 【答案】D 【详解】A．氨气在瓶中因为大量溶解于水，使得瓶内外压强差加大，所以产生喷泉，A正确； B．氨气是一种碱性气体，溶于水形成一水合氨，是一种弱碱，与石蕊形成蓝色溶液，B正确； C．因为水被压回瓶内，说明烧瓶内的气压小于大气压，C正确； D．形成喷泉的原因是形成压强差，烧杯中换成盐酸也可以形成喷泉，D错误； 故答案为：D。 8．下图为的喷泉实验装置。下列说法不正确的是 A．试剂X可以是CaO B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变红，说明已经集满 C．氨的喷泉实验体现了氨极易溶于水的性质 D．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，挤出水，可完成喷泉实验 【答案】B 【详解】A．浓氨水滴到碱石灰或者CaO或固体NaOH上，利用固体溶解或反应放热促使氨气逸出，故A正确； B．检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，观察是否变蓝，故B错误； C．喷泉实验可说明氨气极易溶于水，可使烧瓶内外形成较大压强差从而产生喷泉现象，故C正确； D．三颈烧瓶中收集满氨气后，关闭a，并用单孔赛塞紧颈口c防止氨气逸出，然后挤出水，吸收烧瓶中的氨气，可完成喷泉实验，故D正确； 故选：B。 9．现有氨溶于水的喷泉实验(如装置甲和乙所示)，下列说法正确的是 A．该实验证明氨气极易溶于水 B．装置甲中产生红色喷泉，说明氨水显弱碱性 C．装置乙一定无法形成喷泉 D．实验时，打开弹簧夹即可以产生喷泉 【答案】A 【详解】A．氨气极易溶于水，使圆底烧瓶内气压小于外界大气压，形成喷泉，A正确； B．甲装置中为水，产生无色喷泉，不能证明氨水显弱碱性，B错误； C．装置乙用热毛巾捂住烧瓶，打开止水夹后，氨气溶于水，圆底烧瓶内气压小于外界大气压，可形成喷泉，C错误； D．实验时，甲装置需要挤压胶头滴管才可以产生喷泉，乙装置可用热毛巾捂住一段时间才能共产生喷泉，D错误； 故选A。 10．根据如图所示的“氨溶于水的喷泉实验”装置，下列说法错误的是 A．该实验证明氨气极易溶于水 B．烧瓶充满二氧化硫，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉 C．红色喷泉说明氨水显碱性 D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉 【答案】D 【分析】氨气极易溶于水，胶头滴管内的水挤入圆底烧瓶后，圆底烧瓶内气压下降，打开止水夹则在大气压作用下，烧杯内滴有酚酞的溶液进入圆底烧瓶，形成喷泉，氨水显碱性使酚酞溶液变红色，据此回答。 【详解】A．据分析，该实验证明NH3极易溶于水，A正确； B．二氧化硫是酸性氧化物，能和碱反应，故烧瓶充满二氧化硫，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉，B正确； C．酚酞遇碱变红，故得到红色喷泉可得氨水显碱性，C正确； D．换成酸溶液也会和氨气反应，吸收氨气，导致烧瓶内的气压小于大气压，烧杯内的水被压入烧瓶形成喷泉，D错误； 故选D。 11．同温同压下，将两个干燥圆底烧瓶中分别充满相应的气体后进行喷泉实验(如图所示)，下列说法错误的是 A．打开止水夹、挤出胶头滴管中的水都可产生“喷泉” B．“喷泉”的颜色都呈红色 C．实验后烧瓶中溶液的体积不同 D．实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度不同 【答案】D 【分析】设烧瓶的容积为VL，VL NH3全部溶于水，形成溶液的体积为VL；VL NO2完全反应后，生成了VL的NO气体，形成的溶液的体积为VL，从N原子守恒角度分析，也有VL转化生成溶质HNO3，所以两溶液的物质的量浓度相等。 【详解】A．氨气和二氧化氮均能溶于水，与水反应，打开止水夹、挤出胶头滴管中的水都可产生“喷泉”，选项A正确； B．产生的氨水呈碱性遇酚酞变红，产生的硝酸呈酸性遇石蕊变红，故“喷泉”的颜色都呈红色，选项B正确； C．设烧瓶的容积为VL，VL NH3全部溶于水，形成溶液的体积为VL；VL NO2完全反应后，生成了VL的NO气体，形成的溶液的体积为VL，实验后烧瓶中溶液的体积不同，选项C正确； D．产生氨水的浓度为=Vmmol/L，产生硝酸的浓度为=Vmmol/L，两者浓度相等，选项D错误； 答案选D。 12．如图，收集后做喷泉实验。下列分析错误的是 A．形成喷泉，说明烧瓶内的压强低于大气压 B．烧瓶中剩余少量气体，说明的溶解已达平衡 C．烧瓶中溶液变红，说明溶液显酸性 D．烧瓶中溶液露置在空气中pH增大，说明易挥发 【答案】B 【详解】A．当瓶外大气压大于瓶内气压，会把水压入烧瓶形成喷泉，故A正确； B．烧瓶中剩余少量气体，可能是混有的空气剩余，不能说明的溶解已达平衡，故B错误； C．烧杯中滴有石蕊，烧瓶中溶液变红，说明溶于水所得溶液显酸性，故D正确； D．烧瓶中溶液露置在空气中pH增大，可能溶质减少或溶剂增加，而易挥发，故D正确； 故答案为：B。 13．氨的喷泉实验体现了氨的下列性质中的 A．还原性 B．极易溶解于水 C．与水反应生成碱性物质 D．氧化性 【答案】B 【详解】A．氨气的还原性表现在氧化还原反应中失电子作还原剂，与喷泉实验无关，A错误； B．极易溶于水的气体能形成压强差而产生喷泉实验，所以氨的喷泉实验体现了氨极易溶于水的性质，与喷泉实验有关，B正确； C．HCl也容易形成喷泉实验，但其溶于水显酸性，说明喷泉实验和氨气与水反应生成碱性物质的性质无关，C错误； D．NH3的氧化性表现在NH3在与Na反应产生NaNH2和H2及高温、高压、催化剂条件下NH3分解产生N2、H2，但这些性质与NH3喷泉实验的形成无关，D错误； 故合理选项是B。 14．如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是 A．该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体 B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性 C．形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压 D．用氧气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验 【答案】D 【详解】A．NH3溶于水，导致烧瓶中气体压强减小，烧杯中滴有酚酞的水在外界大气压强作用下进入烧瓶，因此该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体，A正确； B．碱遇酚酞变红色，因此烧杯中加入酚酞，呈红色，说明氨水呈碱性，B正确； C．用氨气进行喷泉实验，能够形成喷泉是由于氨气溶于水后，导致烧瓶内的气压小于大气压，C正确； D．若用O2代替氨气，由于O2在水中溶解度不大，不能形成足够的压强差，不能形成喷泉，因此利用此装置不能进行喷泉实验，D错误； 答案选D。 15．标准状况下，在四个干燥的烧瓶中分别充入：①纯净的氨气，②混有1/3体积空气的氯化氢气体，③纯净的NO2气体，④混有少量空气的NO2气体。然后各做喷泉实验。实验后，四个烧瓶中溶液的物质的量浓度大小关系(假设烧瓶中溶液的溶质不扩散)是 A．①=②=③=④ B．①=②=③>④ C．①=②=③<④ D．④>①=②>③ 【答案】B 【分析】气体的体积相等，相同条件下气体的物质的量相等，令气体的物质的量为3mol，烧瓶的容积为3×22.4L，再判断烧瓶中溶液的体积、溶质的物质的量，再根据物质的量浓度公式判断浓度比。 【详解】①纯净的氨气，完全溶于水，溶液的体积等于烧瓶容积，所以溶液浓度为； ②混有体积空气的氯化氢气体，氯化氢为2mol，溶液体积等于烧瓶容积的，所以溶液物质的量浓度为； ③纯净的NO2气体，发生反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，生成硝酸2mol，1molNO，所以溶液体积等于烧瓶容积的，所以溶液的物质的量浓度为； ④混有少量O2的NO2气体，把NO2分成两部分：第一部分：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3，由于O2很少，故还有：第二部分：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，这样第一部分反应中，5份的气体（4NO2＋O2）生成4份HNO3，这部分溶液体积等于二氧化氮与氧气的体积，故这部分的浓度为，第二部分浓度为＝，所以比只有NO2气体形成的溶液浓度小；故溶液浓度①＝②＝③＞④； 故答案选B。 16．某同学利用如图所示装置进行喷泉实验，已知圆底烧瓶内充满干燥的X气体，胶头滴管内装有少量Y液体，烧杯内装有足量Y液体。下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是 X气体 Y液体 A NO2 水 B HCl 水 C HCl和O2的混合气体 水 D NH3和N2的混合气体 水 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．二氧化氮溶于水与水反应，能形成喷泉，但二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮气体难溶于水，液体不能充满整个烧瓶，A错误； B．极易溶于水，产生压强差，形成喷泉，液体充满整个烧瓶，B正确； C．氧气难溶于水，液体不能充满整个烧瓶，C错误； D．氮气难溶于水，液体不能充满整个烧瓶，D错误； 故选B。 17．如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。    某同学用烧瓶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物质的量浓度。(假设是在标准状况下完成的实验，且溶质不扩散) （1）若用HCl气体，则c(HCl)＝ 。 （2）若用NO2气体，则c(HNO3)＝ 。 【答案】 【分析】（1）若用HCl气体进行喷泉实验，因HCl气体极易溶于水，无论最后烧瓶中是否会充满溶液，所得溶液体积等于HCl气体体积； （2）若用NO2气体进行喷泉实验，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，由方程式可知最后烧瓶中溶液的体积等于原气体体积的。 【详解】（1）HCl气体溶于水，溶液体积等于HCl气体体积，设烧瓶的体积为VL，标准状况下，n（HCl）为=mol，则c(HCl)为=mol/L，故答案为mol/L； （2）设烧瓶的体积为VL，标准状况下，n（NO2）为=mol，由方程式可知n(HNO3)＝×mol，溶液的体积为VL，则c(HNO3)为=mol/L，故答案为mol/L。 18．中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证HCl的极易溶于水。喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的4/5，(已知，空气中占4/5)。不考虑扩散等其他因素，所得溶液的物质的量浓度约为 ，(保留三位有效数字，下同)该瓶气体是用排空气法收集而得，则相同条件下混合气体对氢气的相对密度为 。 【答案】 0.0408mol/L 17.5 【详解】该瓶气体是用排空气法收集而得，喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的，则HCl的体积为烧瓶体积的，空气体积为烧瓶体积的，所得溶液的物质的量浓度：≈0.0408mol/L；混合气体对氢气的相对密度为≈17.5。 19．将NO2、NO、O2混合气体充满一圆底烧瓶(体积已折算为标况)，倒置水中，进行喷泉实验，最后无气体剩余，若所得产物不扩散，则所得溶液的物质的量浓度的数值大小范围为 （请写出相关方程式，并简要写出计算过程） 【答案】 【详解】设烧瓶的体积为VL，若只有NO2和O2，最后无气体剩余，发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，NO2和O2的体积比为4:1，NO2的物质的量为 ，根据N守恒生成硝酸的物质的量为，硝酸的浓度为； 若只有NO和O2，最后无气体剩余，发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，NO和O2的体积比为4:3，NO的物质的量为 ，根据N守恒生成硝酸的物质的量为，硝酸的浓度为； 则所得溶液的物质的量浓度的数值大小范围为。 20．某同学利用下图所示的装置进行实验（实验条件下气体摩尔体积为Vm)，实验开始前各活塞均关闭（两烧瓶容积相同）。    (1)同温同压下，两个烧瓶内HCl与NH3分子数目之比为 ，烧瓶Ⅱ中喷泉的颜色是 。 (2)实验结束后烧瓶I中c(Cl- ) = mol•L-1。 (3)实验表明，若只是关闭b、打开a、c，则易在烧瓶I中观察到白烟，这表明气体分子扩散速率随着气体相对分子质量的增大而 （填“增大”或“减小”) 【答案】 16:15 蓝色 减小 【分析】（1）结合图中数据，利用阿伏加德罗定律分析；氨气溶于水，溶液显碱性； （2）溶解的气体体积与形成溶液的体积相等； （3）氨气的相对分子质量小，根据实验现象得出，氨气的扩散速率快； 【详解】（1）HCl和NH3都极易溶于水，形成喷泉后，溶液的体积为原HCl、NH3的体积，由图中数据可知，相同条件下两个烧瓶内气体体积之比为0.8V:0.75V=16:15，同温同压下，气体分子数之比等于气体体积之比，也是16:15；氨气溶于水形成氨水，溶液显碱性，而石蕊试液遇碱显蓝色，故答案为16:15；蓝色； （2）实验中溶解的气体体积与形成溶液的体积是相等的，故有n(HCl)= mol，c(Cl－)= mol/L，故答案为； （3）由“在烧瓶I中观察到白烟”知，氨气扩散速率快，氨气进入烧瓶I中并与HCl反应生成NH4Cl而形成白烟，表明气体分子扩散速率随着气体相对分子质量的增大而减小，故答案为减小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$