第02讲 喷泉的各种实验装置、原理及相关计算（重难点训练）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 建议时间：10分钟 突破一 判断能否形成喷泉 1．能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是(　　) A．HCl和Cl2 B．O2和Cl2 C．NO和CO D．NH3和NO 2．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 3．在如图所示的烧瓶中充满干燥气体a，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体b．下列a与b的组合中，不可能形成喷泉的是(　　) A．NO2和H2O B．Cl2和饱和食盐水 C．NH3和稀盐酸 D．SO2和NaOH溶液 4．常温下，利用如图所示装置进行喷泉实验，气体X可能是(　　) A．NO B．CO C．NH3 D．SO3 突破二 喷泉实验的评价 5．同学们用如图所示装置进行氨溶于水的喷泉实验，下列说法错误的是(　　) A．引发喷泉的操作是打开止水夹，再将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶 B．实验室收集NH3可以用向下排空气法 C．该实验能观察到圆底烧瓶中产生红色喷泉 D．将圆底烧瓶中的气体换成HCl，能形成红色喷泉 6．同温同压下在两个相同的圆底烧瓶中分别充满相应的气体后，打开止水夹挤出胶头滴管中的水，如图都可产生“喷泉”，对两瓶“喷泉”的比较，下列说法错误的是(　　) A．两烧瓶中气体颜色不同，两“喷泉”溶液都是红色 B．“喷泉”后溶液的pH：瓶①大于瓶② C．“喷泉”后烧瓶中溶液的体积：瓶①大于瓶② D．“喷泉”后烧瓶中溶液的物质的量浓度：瓶①大于瓶② 突破三 喷泉实验拓展与创新 7．利用下图所示的装置(a、b、c活塞均关闭)，既可以验证NH3和HCl的相关性质，又可以形成漂亮的喷泉现象。下列说法正确的是(　　) A．向烧杯中滴入几滴紫色石蕊溶液，打开a、b活塞，再挤压胶头滴管，Ⅱ中产生红色喷泉 B．打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，烧瓶I中导管口处会产生白烟 C．该装置无法让I、Ⅱ中同时产生喷泉 D．在实验室中，可用氯化钠和浓硫酸制备氯化氢，用氯化铵和熟石灰制备氨气 8．氮是自然界中生物体生命活动不可缺少的重要元素，其化合物种类丰富。氨是重要的化工原料，某同学设计如图装置制备氨气并进行氨气的性质检验，部分夹持装置已省略。下列说法正确的是(　　) A．试管内发生反应的化学方程式为NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+NH3 ↑+ H2O B．一段时间后，NH3充满三颈烧瓶，关闭止水夹a、c，打开止水夹b，将注射器内的蒸馏水注入三颈烧瓶中，片刻后三颈烧瓶内可以观察到的现象为形成无色喷泉 C．为提高乙装置中实验的成功率，将盛放有浓硫酸的干燥管连接在甲、乙装置之间 D．该实验中，氨气的收集方法为向下排空气法 突破四 喷泉实验产物的浓度计算 9．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极易溶于水。喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的80%，下列有关说法不正确的是(　　) A．选用合适的溶液，CO2也能做喷泉实验 B．实验结果说明，原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的80% C．反应结束后，烧瓶中盐酸溶液的浓度约为3.57mol/L D．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉 10．.如右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)＝ 。 建议时间：15分钟 1．如图所示装置中，、、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 HCl 水 紫色石蕊试液 红色喷泉 B NH3 水 无色酚酞试液 红色喷泉 C CO2 水 紫色石蕊试液 红色喷泉 D Cl2 NaOH溶液 AgNO3 溶液 产生喷泉，烧瓶中产生白色沉淀 2．标准状况下，通过喷泉实验可以验证气体是否极易溶于水。装置中烧杯内的水均为足量，下列有关喷泉实验描述中正确的是(　　) A．若甲装置中收集满NO2与O2的混合气体，且V(NO2)：V(O2)=4：1，则进行喷泉实验后所得溶液的浓度为mol/L B．若甲装置中收集满NO2，则进行喷泉实验后所得溶液充满烧瓶且浓度为mol/L C．若乙装置烧瓶内充满Cl2，将烧杯内的水换成饱和食盐水，也能完成喷泉实验 D．若乙装置中装满NH3，则引发喷泉的操作为打开止水夹并用热毛巾敷圆底烧瓶 3．某化学自主实验小组探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。 (1)请在B装置中的虚线上描出导管实线图。 (2)B装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；________________。 (3)将B装置上面的圆底烧瓶收集满气体(标准状况下)进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为______ mol·L－1(结果保留两位有效数字)。 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 。 (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 。 (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 。 5．有一容积为aL的圆底烧瓶，现用向上排空气法收集NO2气体后的圆底烧瓶倒置于水槽中，反应停止后，一部分水进入圆底烧瓶，形成稀HNO3(假设溶质不向外扩散)(气体均在标准状况下测定，空气中N2与O2的体积比为4：1，其他成分忽略不计，且不考虑2NO2N2O4)。 (1)当收集到NO2为aL时，所得HNO3的物质的量浓度是 。 (2)若与水作用后，集气瓶中余下的气体全部是N2时，则收集到的NO2的体积为 。 (3)若与水作用后，集气瓶中余下的气体是N2与O2，则原来收集到的NO2的体积V的范围是 ； (4)若收集到的NO2体积为3a/4L，则所得HNO3的物质的量浓度是 。 建议时间：8分钟 1．(2023•北京卷，8)完成下述实验，装置或试剂不正确的是( ) A．实验室制Cl2 B．实验室收集C2H4 C．验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D．除去CO2中混有的少量HCl 2．(2023•广东卷，4)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是( )    A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥NH3 C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3 3．(2020•新课标Ⅲ，10)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( ) 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 4．(2008·上海卷)右图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴定管内盛放某种液体。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 9 / 9 学科网(北京)股份有限公司 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 建议时间：10分钟 突破一 判断能否形成喷泉 1．能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是(　　) A．HCl和Cl2 B．O2和Cl2 C．NO和CO D．NH3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。A项，氯化氢极易溶于水且能与氢氧化钠反应，氯气能与反应而完全溶于溶液中：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，能形成喷泉，A符合题意；B项，氧气不溶于水也和氢氧化钠溶液反应，不能形成喷泉；三氧化硫可以溶于水，也可以和氢氧化钠溶液反应，导致瓶内压强减小，形成喷泉，2NaOH+SO3═Na2SO4+H2O，B不符合题意；C项，NO和CO均不溶于水也不与氢氧化钠反应，不能形成喷泉，C不符合题意；D项，NO不溶于水也不和氢氧化钠反应，不能形成喷泉；氨气不和氢氧化钠反应，但是易溶于水，可以形成喷泉，D不符合题意；故选A。 2．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 【答案】A 【解析】二氧化碳难溶于碳酸氢钠溶液，不能产生压强差，无法形成喷泉，A项与实验事实不相符。 3．在如图所示的烧瓶中充满干燥气体a，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体b．下列a与b的组合中，不可能形成喷泉的是(　　) A．NO2和H2O B．Cl2和饱和食盐水 C．NH3和稀盐酸 D．SO2和NaOH溶液 【答案】B 【分析】在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，若挤压胶头滴管，形成喷泉，则气体极易溶于水、或气体极易与溶液反应。A项，挤压胶头滴管，NO2和H2O反应生成NO和HNO3，化学方程式为：3NO2+H2O=NO+2HNO3，气体总体积减少，圆底烧瓶中外压大于内压，形成喷泉，故A不选；B项，Cl2难溶于饱和食盐水，不能产生内外压强差，无法形成喷泉，故B选；C项，氨气和稀盐酸反应生成氯化铵，则挤压胶头滴管，气体体积减少，圆底烧瓶中外压大于内压，形成喷泉，故C不选；D项，挤压胶头滴管，SO2和NaOH溶液反应生成Na2SO3，气体体积减少，圆底烧瓶中外压大于内压，形成喷泉，故D不选；故选B。 4．常温下，利用如图所示装置进行喷泉实验，气体X可能是(　　) A．NO B．CO C．NH3 D．SO3 【答案】C 【解析】A项，NO难溶于水，不能形成喷泉，故A错误：B项，CO难溶于水，不能形成喷泉，故B错误；C项，NH3极易溶于水，可形成喷泉，故C正确；D项，SO3常温下为固体，无法作为气体进行实验，故D错误；故选C。 突破二 喷泉实验的评价 5．同学们用如图所示装置进行氨溶于水的喷泉实验，下列说法错误的是(　　) A．引发喷泉的操作是打开止水夹，再将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶 B．实验室收集NH3可以用向下排空气法 C．该实验能观察到圆底烧瓶中产生红色喷泉 D．将圆底烧瓶中的气体换成HCl，能形成红色喷泉 【答案】C 【解析】A项，因为氨极易溶于水，打开止水夹，将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶后，会有大量的氨溶于水使烧瓶内压强减小，引发实验，A不符合题意；B项，氨气的密度比空气小，因此实验室收集NH3可以用向下排空气法，B不符合题意；C项，氨溶于水后会生成一水合氨，一水合氨为弱碱，紫色石蕊遇到碱会变蓝，因此圆底烧瓶中产生蓝色喷泉，C符合题意；D项，将圆底烧瓶中的气体换成HCl，HCl易溶于水且呈酸性，紫色石蕊遇到酸会变红，因此圆底烧瓶能形成红色喷泉，D不符合题意；故选C。 6．同温同压下在两个相同的圆底烧瓶中分别充满相应的气体后，打开止水夹挤出胶头滴管中的水，如图都可产生“喷泉”，对两瓶“喷泉”的比较，下列说法错误的是(　　) A．两烧瓶中气体颜色不同，两“喷泉”溶液都是红色 B．“喷泉”后溶液的pH：瓶①大于瓶② C．“喷泉”后烧瓶中溶液的体积：瓶①大于瓶② D．“喷泉”后烧瓶中溶液的物质的量浓度：瓶①大于瓶② 【答案】D 【解析】A项，氨气是无色气体，产生的氨水呈碱性，使酚酞溶液变红，NO2是红棕色气体，产生的硝酸呈酸性，使石蕊试液变红，故气体颜色不同，“喷泉”颜色都呈红色，A正确；B项，氨气溶于水后溶液成碱性，NO2反应后溶液成酸性，前者pH大，B正确；C项，①中氨气完全溶解，溶液体积等于氨气的体积，②中发生反应：，溶液体积等于NO2体积的，C正确；D项，①中氨气完全溶解，溶液体积等于氨气的体积，所得溶液浓度为，②中发生反应：，3体积二氧化氮反应得到1体积NO，硝酸溶液体积为2体积，而有2体积的NO2转化为硝酸，溶液浓度为，故溶液的物质的量浓度为①=②，D错误；故选D。 突破三 喷泉实验拓展与创新 7．利用下图所示的装置(a、b、c活塞均关闭)，既可以验证NH3和HCl的相关性质，又可以形成漂亮的喷泉现象。下列说法正确的是(　　) A．向烧杯中滴入几滴紫色石蕊溶液，打开a、b活塞，再挤压胶头滴管，Ⅱ中产生红色喷泉 B．打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，烧瓶I中导管口处会产生白烟 C．该装置无法让I、Ⅱ中同时产生喷泉 D．在实验室中，可用氯化钠和浓硫酸制备氯化氢，用氯化铵和熟石灰制备氨气 【答案】D 【解析】A项，NH3极易溶于水，溶于水后使溶液显碱性，石蕊遇到碱性溶液显蓝色，故向烧杯中滴入几滴紫色石蕊溶液，打开a、b活塞，再挤压胶头滴管，Ⅱ中产生蓝色喷泉，A错误；B项，挤压胶头滴管烧瓶Ⅱ中的氨气溶于水，使烧瓶Ⅱ中的气压减小，烧瓶Ⅰ中的氯化氢气体就会逸散到烧瓶Ⅱ中，与氨气反应产生白烟，即打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，烧瓶Ⅱ中导管口处会产生白烟，B错误；C项，该装置可以让I、Ⅱ中同时产生喷泉即产生双喷泉现象，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，打开b活塞，C错误；D项，在实验室中，利用HCl沸点低而H2SO4沸点高的特点，可用氯化钠和浓硫酸制备氯化氢，反应方程式为：NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑，用氯化铵和熟石灰制备氨气，方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，D正确；故答案为：D。 8．氮是自然界中生物体生命活动不可缺少的重要元素，其化合物种类丰富。氨是重要的化工原料，某同学设计如图装置制备氨气并进行氨气的性质检验，部分夹持装置已省略。下列说法正确的是(　　) A．试管内发生反应的化学方程式为NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+NH3 ↑+ H2O B．一段时间后，NH3充满三颈烧瓶，关闭止水夹a、c，打开止水夹b，将注射器内的蒸馏水注入三颈烧瓶中，片刻后三颈烧瓶内可以观察到的现象为形成无色喷泉 C．为提高乙装置中实验的成功率，将盛放有浓硫酸的干燥管连接在甲、乙装置之间 D．该实验中，氨气的收集方法为向下排空气法 【答案】D 【解析】A项，甲试管内是NH4Cl和Ca(OH) 2在加热条件下反应制备NH3，化学方程式应为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，选项中化学方程式没有配平且没有加热条件，A错误；B项，氨气极易溶于水，当将注射器内的蒸馏水注入三颈烧瓶中，氨气迅速溶解，使烧瓶内压强急剧减小，外界大气压将滴有酚酞的蒸馏水压入烧瓶，形成喷泉。又因为氨气溶于水生成的一水合氨呈碱性，能使酚酞溶液变红，所以应观察到形成红色喷泉，而不是无色喷泉，B错误；C项，浓硫酸具有吸水性，且能与氨气反应，若将盛放浓硫酸的干燥管连在甲、乙装置之间，会吸收氨气，导致乙装置中无法进行喷泉实验，C错误；D项，氨气的密度比空气小，所以收集氨气的方法为向下排空气法，D正确；故选D。 突破四 喷泉实验产物的浓度计算 9．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极易溶于水。喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的80%，下列有关说法不正确的是(　　) A．选用合适的溶液，CO2也能做喷泉实验 B．实验结果说明，原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的80% C．反应结束后，烧瓶中盐酸溶液的浓度约为3.57mol/L D．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉 【答案】C 【解析】A项，二氧化碳能与NaOH溶液反应，则选用NaOH溶液，CO2也能做喷泉实验，故A正确；B项，喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的80%，为HCl溶于水得到的盐酸，则原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的80%，故B正确；C项，不知道气体的温度和压强，无法计算气体的物质的量，也就无法计算烧瓶中的盐酸浓度，故C错误；D项，挤压胶头滴管，HCl易溶于水，圆底烧瓶的气体减少，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉，故D正确；故选C。 10．.如右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)＝ 。 【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，则气体的物质的量均为 mol。 (1)若是HCl气体，喷泉后，溶液充满烧瓶，则溶液的体积为V L，c(HCl)＝＝ mol·L－1。 (2)若为NO2，喷泉后，溶质为HNO3， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO mol　　　× mol 则喷泉后溶液的体积为V L，c(HNO3)＝＝ mol·L－1。 建议时间：15分钟 1．如图所示装置中，、、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 HCl 水 紫色石蕊试液 红色喷泉 B NH3 水 无色酚酞试液 红色喷泉 C CO2 水 紫色石蕊试液 红色喷泉 D Cl2 NaOH溶液 AgNO3 溶液 产生喷泉，烧瓶中产生白色沉淀 【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CO2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，在水中溶解度较小(体积比约为1:1)，无法产生喷泉，C项错误；D项，Cl2易溶于NaOH溶液，可产生喷泉，反应生成的Cl-可以和Ag+产生AgCl白色沉淀，故烧瓶中产生白色沉淀，D项正确；故选C。 2．标准状况下，通过喷泉实验可以验证气体是否极易溶于水。装置中烧杯内的水均为足量，下列有关喷泉实验描述中正确的是(　　) A．若甲装置中收集满NO2与O2的混合气体，且V(NO2)：V(O2)=4：1，则进行喷泉实验后所得溶液的浓度为mol/L B．若甲装置中收集满NO2，则进行喷泉实验后所得溶液充满烧瓶且浓度为mol/L C．若乙装置烧瓶内充满Cl2，将烧杯内的水换成饱和食盐水，也能完成喷泉实验 D．若乙装置中装满NH3，则引发喷泉的操作为打开止水夹并用热毛巾敷圆底烧瓶 【答案】D 【解析】A项，设烧瓶的体积为VL，若甲装置中收集满NO2与O2的混合气体，且V(NO2)：V(O2)=4：1，则NO2的物质的量为，进行喷泉实验发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，生成硝酸的物质的量为，所得溶液的体积为VL，浓度为，故A错误；B项，若甲装置中收集满NO2，进行喷泉实验发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO难溶于水，则所得溶液不能充满烧瓶，故B错误；C项，Cl2难溶于饱和食盐水，不能完成喷泉实验，故C错误；D项，若乙装置中装满NH3，打开止水夹并用热毛巾敷圆底烧瓶，烧瓶内气体膨胀，氨气与烧杯中的水接触，引起倒吸，故D正确；故选D。 3．某化学自主实验小组探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。 (1)请在B装置中的虚线上描出导管实线图。 (2)B装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；________________。 (3)将B装置上面的圆底烧瓶收集满气体(标准状况下)进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为______ mol·L－1(结果保留两位有效数字)。 【答案】(1)(进气管短，出气管长) (2)观察气泡的速率，控制混合气体的比例 (3)0.036 【解析】(3)烧瓶中充满溶液，则恰好发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质的量的，溶液体积等于烧瓶体积，设烧瓶体积为V L，则溶液的物质的量浓度为≈0.036 mol·L－1。 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 。 (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 。 (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 。 【答案】(1)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)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟 (3)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 【解析】(1)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。 (2)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气体会进入到烧瓶Ⅱ中，且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。 (3)在(2)基础上，若关闭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；若打开b活塞，不关闭a活塞，烧瓶中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中，形成双喷泉。 5．有一容积为aL的圆底烧瓶，现用向上排空气法收集NO2气体后的圆底烧瓶倒置于水槽中，反应停止后，一部分水进入圆底烧瓶，形成稀HNO3(假设溶质不向外扩散)(气体均在标准状况下测定，空气中N2与O2的体积比为4：1，其他成分忽略不计，且不考虑2NO2N2O4)。 (1)当收集到NO2为aL时，所得HNO3的物质的量浓度是 。 (2)若与水作用后，集气瓶中余下的气体全部是N2时，则收集到的NO2的体积为 。 (3)若与水作用后，集气瓶中余下的气体是N2与O2，则原来收集到的NO2的体积V的范围是 ； (4)若收集到的NO2体积为3a/4L，则所得HNO3的物质的量浓度是 。 【答案】(1)0.0045mol/L (2)4a/9 (3)0.041mol/L 【解析】⑴中c(HNO3)= =0.0045mol/L。 ⑵中，因余下的气体全是N2，则原混合气体中收集到的气体要发生4NO2+O2+2H2O==4HNO3反应，设收集到的NO2为xL，根据方程式，O2为，因空气中N2与O2的体积比为4：1，所以N2为x，可得x+x+=a，得x=4a/9。 ⑶中，由上面的分析可知，当收集的NO2的体积大于4a/9时，最后所剩的气体中会混有NO，所以，V的范围是0<V<4a/9。⑷中，NO2为3a/4L，则O2为a/20L，N2为a/5L， 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 4 1 a/5L a/20L 生成HNO3 ， 剩余NO2还要和水发生 3NO2 + H2O== 2HNO3 + NO 反应 3 2 1 (3a/4- a/5)L (3a/4- a/5)/3L 最后圆底烧瓶中剩余气体为a/5L N2， (3a/4- a/5)/3L NO，烧瓶中溶液的体积为a-a/5- (3a/4- a/5)/3=37/60aL，HNO3的物质的量为+mol=，故c(HNO3)=/ 37/60aL=0.041mol/L。 建议时间：8分钟 1．(2023•北京卷，8)完成下述实验，装置或试剂不正确的是( ) A．实验室制Cl2 B．实验室收集C2H4 C．验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D．除去CO2中混有的少量HCl 【答案】D 【解析】A项，MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2，固液加热的反应该装置可用于制备Cl2，A项正确；B项，C2H4不溶于水，可选择排水收集，B项正确；C项，挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH3溶解，烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质，C项正确；D项，Na2CO3与HCl、CO2发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D项错误；故选D。 2．(2023•广东卷，4)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是( )    A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥NH3 C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3 【答案】B 【解析】A项，NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A可以达到预期；B项，P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，故B不可以达到预期；C项，NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期；D项，CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，故D可以达到预期；故选B。 3．(2020•新课标Ⅲ，10)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( ) 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 【答案】B 【解析】能够发生喷泉实验，需要烧瓶内外产生明显的压强差；产生压强差可以通过气体溶于水的方法，也可以通过发生反应消耗气体产生压强差。A项，由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解度较小，烧瓶内外压强差变化不大，不会出现喷泉现象，A错误；B项，氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够出现喷泉实验，B正确；C项，一氧化氮不与硫酸发生反应且不溶于水，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉现象，C错误；D项，二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠溶液中，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉实验，D错误；故选B。 4．(2008·上海卷)右图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴定管内盛放某种液体。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 【答案】A 【解析】A.NaHCO3与CO2不反应，烧瓶内的压强不变，不能形成喷泉，故选A；B.NH3易溶于水，形成NH3·H2O，NH3·H2ONH4＋OH－，溶液呈碱性，能形成红色喷泉，故不选B；C.H2S＋CuSO4H2SO4＋CuS，CuS为黑色沉淀，能形成黑色喷泉，故不选C；D.HCl＋AgNO3HNO3＋AgCl，AgCl为白色沉淀，能形成白色喷泉，故不选D。答案选A。 9 / 9 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $