第02讲 喷泉的各种实验装置、原理及相关计算（重难点讲义）化学苏教版必修第二册

第02讲 喷泉的各种实验装置、原理及相关计算 1．了解NH3的物理性质以及氨水显碱性的原因； 2．能够准确阐述喷泉实验的核心原理，熟记喷泉实验的原理与操作要点； 3．掌握标况下喷泉实验后溶质浓度的计算方法。 喷泉实验探究 实验过程 在干燥的圆底烧瓶里充满，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因 实验装置 实验现象 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 实验结论 氨易溶于水，水溶液呈碱性 方程式 NH3＋H2ONH3·H2O 1．喷泉实验的原理：因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉 2．能形成喷泉的条件：从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好 3．使容器内外产生较大压强差的两种方法 (1)减小内压法：使烧瓶外气压不变，烧瓶内气压减小 实验装置 原理 烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉 引发喷泉 打开橡皮管上的弹簧夹，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉 常见气体与吸收剂的组合 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压) (2)增大外压法：使烧瓶外气压增大，烧瓶内气压不变 实验装置 原理 锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→容器内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉 实例 喷雾器、人造喷泉、火山喷发等 4．喷泉实验产物的浓度计算 (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。 提分速记 (1)实验原理 烧瓶内外产生压强差，当烧瓶内压强明显小于外界压强时就会产生喷泉实验。 喷泉实验能否成功的关键因素： ①盛气体的烧瓶必须干燥； ②气体要充满烧瓶； ③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)； ④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。 (2)常见喷泉的形成主要有以下两类： ①极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉。 ②酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。 题型01 判断能否形成喷泉 【变式2-1】如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体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，b为H2O B．a为CO2，b为浓NaOH溶液 C．a为Cl2，b为饱和NaCl溶液 D．a为NH3，b为浓NH4Cl溶液 【例1】如图所示装置中，a、b、c处加入适当的物质可以产生美丽的喷泉。下列所加试剂不能产生对应现象的是( ) 选项 试剂 现象 a b c A HCl 水 紫色石蕊 红色喷泉 B NH3 水 紫色石蕊 红色喷泉 C CO2 水 紫色石蕊 红色喷泉 D Cl2 KI溶液 淀粉稀溶液 蓝色喷泉 题型02 喷泉实验的评价 【典例】如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 【变式】学生设计的4个喷泉实验方案如图所示，实验操作是先挤压胶头滴管，然后打开止水夹，产生喷泉的颜色描述错误的是( ) A．图1产生红色喷泉，然后红色逐渐褪色 B．图2紫色溶液迅速变红，然后红色逐渐褪色 C．图3产生蓝色喷泉 D．图4产生白色喷泉 题型03 喷泉实验拓展与创新 【典例】如图所示为“双色双喷泉”实验装置。图中烧瓶内分别充了氨气和氯化氢。烧杯内盛放滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是( ) A．在实验室中可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢 B．在实验室中干燥氨气时可选用的干燥剂是碱石灰，而氯化氢不能用碱石灰干燥 C．实验中同时打开止水夹a、c、d即可分别形成蓝色和红色喷泉 D．喷泉结束后将烧瓶内的溶液混合后蒸干可得氯化铵的固体 【变式】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。下列说法正确的是(　　) A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2 B．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。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈 C．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，肯定是因为装置的气密性不好 D．工业上，若输送氨的管道发生泄漏，可用浓盐酸检测泄漏点 题型04 喷泉实验产物的浓度计算 【典例】取一干燥烧瓶,用排空气法收集氨气,做喷泉实验。当水充满约整个烧瓶容积的后，喷泉停止。烧瓶内的氨水的物质的量浓度(按标况计算)为( ) A.1 mol·L-1 B.0.029 mol·L-1 C.0.045 mol·L-1 D.不能确定 【变式】同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为(　　) A．①>② B．①<② C．①＝② D．不能确定 【巩固训练】 1．某同学用HCl气体做喷泉实验时，喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3，其原因不可能是(  ) A．烧瓶潮湿  B．装置气密性不好  C．水里没有加石蕊试液  D．烧瓶内未集满HCl  2．能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是(  ) A．HCl和CO2 B．NH3和CO C．O2和CO2 D．NO2和NO 3．下图是喷泉实验装置图，下列说法不正确的是(　　) A．该实验说明氨气极易溶于水，且溶解速度快 B．形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压 C．烧瓶中的溶液呈红色的原因：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH- D．若烧杯中盛放酒精，则不会有喷泉形成 4．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．用氯气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验 5．已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体，若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体，进行如图所示实验(实验结束后两烧瓶内充满溶液)。下列说法错误的是(　　) A．NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉 B．制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸 C．若烧瓶中气体改为NO2，则所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同 D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，也能引发喷泉 【强化训练】 1．用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示的喷泉实验，下列分析不正确的是( ) A．圆底烧瓶内形成“喷泉”，说明NH3易溶于水且溶解速率大 B．圆底烧瓶中的溶液呈红色，说明氨水呈碱性 C．喷泉停止后，圆底烧瓶的溶液中含氮微粒有NH3、NH3·H2O和NH4+ D．将实验中的NH3替换为，也可形成喷泉 2．现用传感技术测定喷泉实验中三颈瓶内的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法不正确的是( ) A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO B．将湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处，试纸变蓝，说明NH3已经集满 C．关闭a，用单孔塞(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．工业上，若出现液氨泄漏，喷稀盐酸比喷洒NaHCO3溶液处理效果好 3．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。 (1)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___________________ _________________________________。 (2)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。 ①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过分别盛有____________、____________试剂的洗气瓶； ②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________； ③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为____________________________________。 (3)题中U形干燥管中盛放的药品是碱石灰，作用为______________________________。 (4)若用图2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置吸收尾气，分别有什么现象？ __________________________________________________________________。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 喷泉的各种实验装置、原理及相关计算 1．了解NH3的物理性质以及氨水显碱性的原因； 2．能够准确阐述喷泉实验的核心原理，熟记喷泉实验的原理与操作要点； 3．掌握标况下喷泉实验后溶质浓度的计算方法。 喷泉实验探究 实验过程 在干燥的圆底烧瓶里充满，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因 实验装置 实验现象 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 实验结论 氨易溶于水，水溶液呈碱性 方程式 NH3＋H2ONH3·H2O 1．喷泉实验的原理：因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉 2．能形成喷泉的条件：从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好 3．使容器内外产生较大压强差的两种方法 (1)减小内压法：使烧瓶外气压不变，烧瓶内气压减小 实验装置 原理 烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉 引发喷泉 打开橡皮管上的弹簧夹，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉 常见气体与吸收剂的组合 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压) (2)增大外压法：使烧瓶外气压增大，烧瓶内气压不变 实验装置 原理 锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→容器内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉 实例 喷雾器、人造喷泉、火山喷发等 4．喷泉实验产物的浓度计算 (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。 提分速记 (1)实验原理 烧瓶内外产生压强差，当烧瓶内压强明显小于外界压强时就会产生喷泉实验。 喷泉实验能否成功的关键因素： ①盛气体的烧瓶必须干燥； ②气体要充满烧瓶； ③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)； ④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。 (2)常见喷泉的形成主要有以下两类： ①极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉。 ②酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。 题型01 判断能否形成喷泉 【变式2-1】如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体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，b为H2O B．a为CO2，b为浓NaOH溶液 C．a为Cl2，b为饱和NaCl溶液 D．a为NH3，b为浓NH4Cl溶液 【答案】C 【解析】本装置发生喷泉现象的条件是a极易溶于b，Cl2在饱和NaCl溶液溶解度很小，不能形成喷泉。 【例1】如图所示装置中，a、b、c处加入适当的物质可以产生美丽的喷泉。下列所加试剂不能产生对应现象的是( ) 选项 试剂 现象 a b c A HCl 水 紫色石蕊 红色喷泉 B NH3 水 紫色石蕊 红色喷泉 C CO2 水 紫色石蕊 红色喷泉 D Cl2 KI溶液 淀粉稀溶液 蓝色喷泉 【答案】C 【解析】A项，HCl极易溶于水，水溶液呈酸性，可以使紫色石蕊试液变红，产生红色喷泉，A项正确；B项，NH3极易溶于水，水溶液呈碱性，可以使无色酚酞试液变红，产生红色喷泉，B项正确；C项，CO2在水中溶解度较小(约为1：1)，无法产生喷泉，C项错误；D项，Cl2可与KI溶液反应生成I2，I2可使淀粉变蓝，D项正确；故选C。 题型02 喷泉实验的评价 【典例】如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，生石灰和水反应放出大量的热，浓盐酸挥发，HCl进入烧瓶与NH3反应，使烧瓶内外产生较大压强差，可形成喷泉，D项不符合题意。 【变式】学生设计的4个喷泉实验方案如图所示，实验操作是先挤压胶头滴管，然后打开止水夹，产生喷泉的颜色描述错误的是( ) A．图1产生红色喷泉，然后红色逐渐褪色 B．图2紫色溶液迅速变红，然后红色逐渐褪色 C．图3产生蓝色喷泉 D．图4产生白色喷泉 【答案】B 【解析】A项，氢氧化钠的酚酞溶液显红色，氯气和氢氧化钠生成漂白性次氯酸钠，使得溶液褪色，故产生红色喷泉，然后红色逐渐褪色，A正确；B项，紫色石蕊试液在酸性、中性、碱性溶液中分别为红色、紫色、蓝色，不会出现红色逐渐褪色的现象；且二氧化硫遇到紫色石蕊试液变红色，但其不能漂白石蕊试液，B错误；C项，氨气极易溶于水，且溶液显碱性，遇紫色石蕊变蓝，可形成蓝色喷泉，C正确；D项，HCl极易溶于水得到盐酸溶液，盐酸溶液和硝酸银溶液生成白色氯化银沉淀，故产生白色喷泉，D正确；故选B。 题型03 喷泉实验拓展与创新 【典例】如图所示为“双色双喷泉”实验装置。图中烧瓶内分别充了氨气和氯化氢。烧杯内盛放滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是( ) A．在实验室中可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢 B．在实验室中干燥氨气时可选用的干燥剂是碱石灰，而氯化氢不能用碱石灰干燥 C．实验中同时打开止水夹a、c、d即可分别形成蓝色和红色喷泉 D．喷泉结束后将烧瓶内的溶液混合后蒸干可得氯化铵的固体 【答案】D 【解析】A项，氨水中加入生石灰，生石灰吸收水，且与水反应放出大量的热，促进氨气的挥发，盐酸加入浓硫酸，浓硫酸吸收水，且放出大量的热，可促进氯化氢挥发，以此可得到气体，故A正确；B项，碱石灰与氨气不反应，且具有吸水性，可用于干燥氨气，而氯化氢与氨气反应，不能用碱石灰干燥，故B正确；C项，打开止水夹a、c、d，氨气和氯化氢反应而导致压强减小，从而形成喷泉，氨水溶液呈碱性，则可分别形成蓝色和红色喷泉，故C正确；D项，氯化铵不稳定，加热易分解，不能直接蒸干，故D错误；综上所述，错误的是D项，故答案为D。 【变式】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。下列说法正确的是(　　) A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2 B．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。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈 C．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，肯定是因为装置的气密性不好 D．工业上，若输送氨的管道发生泄漏，可用浓盐酸检测泄漏点 【答案】D 【解析】CaO溶于水与水反应放出大量热，促使浓氨水分解放出大量氨气，不可用CaCl2与浓氨水制备氨气，故A错误；压强最小时，喷泉最剧烈，C点压强最小，此时喷泉最剧烈，故B错误；氨气密度比空气小，所以氨气首先聚集在三颈烧瓶的上方；若发现水未充满三颈烧瓶，可能是氨气未将烧瓶中的空气完全排尽，不一定是因为装置的气密性不好，故C错误；浓盐酸与NH3反应产生氯化铵，现象是有白烟生成，所以可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏，故D正确。 题型04 喷泉实验产物的浓度计算 【典例】取一干燥烧瓶,用排空气法收集氨气,做喷泉实验。当水充满约整个烧瓶容积的后，喷泉停止。烧瓶内的氨水的物质的量浓度(按标况计算)为( ) A.1 mol·L-1 B.0.029 mol·L-1 C.0.045 mol·L-1 D.不能确定 【答案】C 【解析】氨气溶于水所得溶液的体积等于氨气的体积,设溶解的氨气的体积为22.4 L,则溶液的体积也为22.4 L,标准状况下,22.4 L氨气的物质的量为=1 mol,故所得溶液的物质的量浓度为≈0.045 mol·L-1。 【变式】同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为(　　) A．①>② B．①<② C．①＝② D．不能确定 【答案】C 【解析】假设两个烧瓶内均充有a mol气体，烧瓶容积为V L则：c(氨水)＝＝ mol·L－1， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO a mol　　　　　a mol 水进入烧瓶内的体积也是其容积的，c(HNO3)＝＝ mol·L－1。 【巩固训练】 1．某同学用HCl气体做喷泉实验时，喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3，其原因不可能是(  ) A．烧瓶潮湿  B．装置气密性不好  C．水里没有加石蕊试液  D．烧瓶内未集满HCl  【答案】C 【解析】喷泉实验失败的原因很多，要弄清本质进行大胆假设。很明显(A)(B)(D)都能使喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3，故选C。 2．能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是(  ) A．HCl和CO2 B．NH3和CO C．O2和CO2 D．NO2和NO 【答案】A 【解析】只要充入的液体能使瓶内气体溶解或与之发生反应，且使瓶内压强处于低压状态，就可形成喷泉，据此回答。A项，2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，可以使烧瓶中气体减少，压强变小，烧瓶内外存在压强差，能形成喷泉，A正确；B项，氨气和氢氧化钠不反应，在氢氧化钠溶液中的溶解度较小，不能形成喷泉；一氧化碳不与NaOH溶液反应，也不溶解，压强不变，不能形成喷泉，B错误；C．氧气不与NaOH溶液反应，也不溶解，压强不变，不能形成喷泉，C错误；D项，一氧化氮难溶于水，也不与NaOH反应，气体压强不变，不能形成喷泉，D错误；故选A。 3．下图是喷泉实验装置图，下列说法不正确的是(　　) A．该实验说明氨气极易溶于水，且溶解速度快 B．形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压 C．烧瓶中的溶液呈红色的原因：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH- D．若烧杯中盛放酒精，则不会有喷泉形成 【答案】D 【解析】A项，用氨气做喷泉实验，说明氨气极易溶于水，且溶解速度快，A正确；B项，由于氨气极易溶于水，造成烧瓶内压强小于外界大气压，大气压把酚酞溶液压入到圆底烧瓶中形成喷泉，B正确；C项，氨气溶于水形成氨水，氨水电离出OH-离子，使酚酞变红色，方程式为：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-，C正确；D项，氨气也能与酒精形成氢键，也易溶于酒精，烧杯中若是酒精，也能形成喷泉，D错误；故选D。 4．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．用氯气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验 【答案】D 【解析】A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红色；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。 5．已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体，若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体，进行如图所示实验(实验结束后两烧瓶内充满溶液)。下列说法错误的是(　　) A．NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉 B．制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸 C．若烧瓶中气体改为NO2，则所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同 D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，也能引发喷泉 【答案】C 【解析】氨气和氯化氢都是极易溶于水的气体，氨气溶于水显碱性，遇到紫色石蕊试液变蓝色，氯化氢溶于水显酸性，遇到紫色石蕊试液变红色，NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉，A正确；氨气是碱性气体，氯化氢是酸性气体，制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸，B正确；设二氧化氮体积为V1 L，根据反应的化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可知反应产生硝酸物质的量n(HNO3)＝n(NO2)＝× mol，溶液的体积为HNO3的体积，所以HNO3的物质的量浓度c(HNO3)＝＝＝ mol·L－1，设氨气或氯化氢体积为V1 L，氨气和氯化氢气体形成喷泉实验形成的溶液浓度＝＝ mol·L－1，若改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者相同，C错误；去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，用双手捂住烧瓶，待导气管气泡冒出后，冷却烧瓶也会引发喷泉，D正确。 【强化训练】 1．用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示的喷泉实验，下列分析不正确的是( ) A．圆底烧瓶内形成“喷泉”，说明NH3易溶于水且溶解速率大 B．圆底烧瓶中的溶液呈红色，说明氨水呈碱性 C．喷泉停止后，圆底烧瓶的溶液中含氮微粒有NH3、NH3·H2O和NH4+ D．将实验中的NH3替换为，也可形成喷泉 【答案】D 【解析】A项，当圆底烧瓶内的气压小于外界大气压，则圆底烧瓶内会形成喷泉，说明NH3易溶于水且溶解速率大，A正确；B项，圆底烧瓶中的水滴有酚酞，若溶液呈红色，说明NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O可以电离出NH4+和OH-，因此氨水呈碱性，B正确；C项，喷泉停止后，圆底烧瓶的溶液中发生反应，则含氮微粒有NH3、NH3·H2O和NH4+，C正确；D项，NO不溶于水，且不与水反应，则将实验中的NH3替换为NO不能形成喷泉，D错误；答案选D。 2．现用传感技术测定喷泉实验中三颈瓶内的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法不正确的是( ) A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO B．将湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处，试纸变蓝，说明NH3已经集满 C．关闭a，用单孔塞(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．工业上，若出现液氨泄漏，喷稀盐酸比喷洒NaHCO3溶液处理效果好 【答案】C 【解析】CaO能与水反应，使c(OH－)增大，同时放出大量的热，有利于氨气的逸出，A正确；氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性，红色石蕊试液遇碱变蓝色，所以检验三颈瓶集满NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收满，B正确；三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大，其反应速率越快，C点压强最小、大气压不变，所以大气压和C点压强差最大，则喷泉最剧烈，C错误；稀盐酸显酸性，碳酸氢钠溶液显碱性，氨水溶液显碱性，因此氨气在酸性溶液中的吸收效率高于碱性溶液中的吸收效率，D正确。 3．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。 (1)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___________________ _________________________________。 (2)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。 ①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过分别盛有____________、____________试剂的洗气瓶； ②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________； ③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为____________________________________。 (3)题中U形干燥管中盛放的药品是碱石灰，作用为______________________________。 (4)若用图2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置吸收尾气，分别有什么现象？ __________________________________________________________________。 【答案】(1)Ⅱ或Ⅲ 用热毛巾将烧瓶捂热(其他合理答案均可) (2)①饱和食盐水　浓硫酸 ②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2 ③NaOH　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (3)吸收NH3中的水蒸气 (4)三个装置中的溶液都变红，其中Ⅰ装置有倒吸 【解析】 (1)氨气极易溶于水，不溶于CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此需选择图2中的Ⅱ或Ⅲ。根据喷泉实验的原理，要使装置D发生喷泉现象。用热毛巾将烧瓶捂热，可使D中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉”。 (2)①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，要得到纯净、干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。②探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味的气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。 (3)题中U形干燥管中盛放的药品是碱石灰，作用为吸收NH3中的水蒸气。 (4)三个装置中的溶液都变红，其中Ⅰ装置有倒吸。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $