内容正文:
第五章 非金属元素及其化合物
热点强化10 喷泉实验及拓展应用
优化探究
大单元二 元素及其化合物
【讲·热点归纳】
【练·热点突破】
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【讲·热点归纳】
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1.喷泉实验的原理
使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,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。
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2.氨喷泉实验装置(夹持装置均已略去)
(1)用图1装置进行喷泉实验。
①引发“喷泉”的方法是
______________________________。
②简述产生喷泉的原理:
_________________________________________。
打开止水夹,挤出胶头滴管中的水
氨极易溶于水,使烧瓶内的压强迅速减小
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(2)只使用图2装置进行喷泉实验。
①打开止水夹,水不能倒吸入烧瓶的原因是
__________________________________________________________________________________。
②如何引发图2装置的“喷泉”?
______________________________________________________________________________________________________。
玻璃管中有空气,氨与水不接触,不能被水吸收,烧瓶内压强不减小,故不能产生倒吸现象
打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,使烧瓶内氨膨胀,将导管中的空气排出,使氨与烧杯中的水接触
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3.形成喷泉的类型
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、
SO2、H2S NO2 NO、O2
(4∶3) NO2、O2
(4∶1)
吸收
剂 水、
NaOH
溶液 水 NaOH
溶液 水 水 水
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【练·热点突破】
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1.在如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种液体。挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是
( )
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选项 气体 液体 喷泉颜色
A Cl2 饱和食盐水 黄绿色喷泉
B NH3 含有酚酞的H2O 红色喷泉
C HCl AgNO3溶液 白色喷泉
D CO2 含有酚酞的NaOH溶液 红色喷泉
A
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解析:A项,Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,不会形成黄绿色喷泉,与事实不相符;B项,氨气易溶于水,其水溶液呈碱性,能使酚酞变红,可形成红色喷泉,与事实相符;C项,HCl和AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,反应后烧瓶内压强减小,能形成白色喷泉,与事实相符;D项,含有酚酞的NaOH溶液显红色,CO2能和NaOH溶液反应,形成红色喷泉,与事实相符。
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2.在标准状况下,将O2和NO2按1∶4体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶液
里溶质的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
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C
解析:设烧瓶的体积为V L,由4NO2+O2+2H2O====4HNO3知NO2的体积为V L。又O2和NO2的体积比为1∶4,所以最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为V L,NO2的物质的量为V L÷22.4 L·mol-1=V mol,所以硝酸的物质的量浓度为V mol÷V L= mol·L-1。
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3.(2025·湖南长沙模拟)如图是某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现象的是( )
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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.向装置④的水槽中慢慢加入足量NaOH固体并打开止水夹
B
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解析:氢气不溶于水,也不和氢氧化钠反应,所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化,故不能形成喷泉,B项符合题意。
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4.利用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,并按如图装置进行NH3性质实验。
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(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。
产生白色的烟
氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒,氯化铵小颗粒形成白烟
解析:由于A瓶中的HCl压强大于B瓶中NH3的压强,当打开旋塞1,A瓶中的HCl进入B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵固体小颗粒,形成白烟。
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(2)再打开旋塞2,B瓶中的现象是________________________________ ______________________。
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烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶,且石蕊水溶液变红
解析:由于B瓶中压强减小,在外界大气压的作用下,会将烧杯中的石蕊溶液压入B瓶中,其中剩余的HCl溶于其中使溶液显红色。
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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。
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(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)
解析:打开a、b活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,由于NH3极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中,形成喷泉。
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(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___________________________。
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烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟
解析:先打开a、c活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,烧瓶Ⅱ中的压强迅速减小,烧瓶Ⅰ中的HCl气体会进入烧瓶Ⅱ中,且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。
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(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________________________________________________________ ________________________________________。
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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
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解析:先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或打开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,不关闭a活塞,烧杯中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成双喷泉。
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