第5章 7 聚焦突破2 喷泉实验原理及其应用(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册(人教版)不定项
1.喷泉实验原理
(1)喷泉产生的本质原因:烧瓶内外形成压强差,由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强,因此液体会被压入烧瓶内形成喷泉。
(2)造成压强差的操作方法
①减小烧瓶内气压,如液体将气体吸收或与其反应等。
②增大烧瓶外压强。
2.常见装置图
(1)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减小,打开弹簧夹后,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。常见物质组合见下表:
气体 | HCl | NH3 | CO2、Cl2、 SO2、H2S、 NO2 | NO2或 NO2与O2 |
吸收剂 | 水或NaOH 溶液 | 水或 盐酸 | NaOH 溶液 | 水 |
(2)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,打开弹簧夹后,促使锥形瓶内液体迅速向上流动,从而形成喷泉。
3.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。
4.喷泉实验的有关计算
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(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,若烧瓶容积为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。例如,标准状况下,V L NO2与O2按体积比4∶1混合后做喷泉实验,发生的反应为4NO2+O2+2H2O===4HNO3,有V(aq)=V L,nB=×
,cB=
=
mol·L-1。
【突破集训】
1.利用如右图所示的装置可以做喷泉实验,下列有关说法错误的是( )
A.圆底烧瓶要干燥且烧瓶里的氨要充满
B.若将胶头滴管中的水换成盐酸,则不会看到喷泉现象
C.向烧杯中滴加2滴酚酞溶液,会看到红色喷泉
D.将圆底烧瓶中的NH3换成CO2,将烧杯中的水换成4 mol/L NaOH溶液,也可演示喷泉实验
解析:选B。氨极易溶于水,所以圆底烧瓶要干燥且烧瓶里的氨要充满,A项正确;若将胶头滴管中的水换成盐酸,盐酸也能与氨反应,烧瓶中压强减小,则可以看到喷泉现象,B项错误;氨与水反应生成一水合氨,使溶液显碱性,故向烧杯中滴加2滴酚酞溶液,会看到红色喷泉,C项正确;将圆底烧瓶中的NH3换成CO2,将烧杯中的水换成4 mol/L NaOH溶液,CO2会与NaOH反应,烧瓶中
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