第3章 热点强化课7 压强差原理在化学实验中的应用(教参Word版)-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义（鲁科版 单选）

该高中化学讲义聚焦压强差原理在化学实验中的应用，覆盖装置气密性检查、防倒吸、喷泉实验等高考核心考点，通过“原理梳理-真题印证-方法提炼”逻辑架构，结合考点分析、复习策略指导及真题训练，帮助学生构建压强变化分析框架，突破实验题难点。 资料突出跨学科融合与科学探究，如结合传感技术分析喷泉实验压强变化曲线培养科学思维，设置基础巩固到综合应用分层练习保障复习效果，助力学生提升实验题解题能力，为教师把控复习节奏提供系统指导。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　压强差原理在化学实验中的应用 学生用书　P133 近几年来，涉及气压变化的试题在高考中出现频率较高。这类题目能较好地体现与物理两学科的融合。解题过程中剖析引起压强变化的因素，确定压强变化的情况(增大或减小)，与环境压强对比思考压强变化产生的现象、对应的结果或所起的作用等问题，既提高了学生的解题能力，又提升了学生的“变化观念与平衡思想”的化学学科核心素养。 1．考题印证 图一(广东卷) 图一通过两容器中压强差引发气体混合反应，反应导致压强减小，产生倒吸。 图二(全国卷) 图二通过注射器压强增大气体进入Y，使气体混合反应产生倒吸。 图三(四川卷) 图三中B瓶为安全瓶，由于B中导管较短，不至于使液体进入A；另外起到对气压缓冲的作用。 图四(山东卷) 图四导管a起到平衡压强作用，以便使分液漏斗内的液体顺利流下。装置B长颈漏斗起到缓冲作用，装置D可防倒吸。 2．原理应用 (1)通过压强的变化，检查装置的气密性 检查装置气密性的原理一般都是通过改变装置内气体压强实现的，若检查气密性的装置本身是一个非气密性装置，则首先要处理成一个密闭体系。其叙述形式是：装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。 (2)防止压强减少，出现倒吸现象 根据气体溶解度的大小造成装置系统内压强降低容易倒吸的现象，对吸收装置加以改进，从而起到防止倒吸的作用。 (3)通过增大或减小压强，产生喷泉 喷泉现象是指极易溶于水的一类气体被水吸收，或易发生化学反应的气体被吸收剂吸收而使气体分子数减少造成压强降低；或者降低气体的温度，或增大气体外界的温度造成内外压强差，或者通过增多气体分子数而增大压强等，从而形成喷泉。 (4)消除压强差，以防产生堵塞现象 这是一类防止气体制备过程中，因装置堵塞或气体产生速率太快，系统内压增大造成危险而改进的装置。装置改进的目的就是消除压强差。 [例]　(2025·沈阳市高三质检)某小组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(图1)。 (1)制取氨。烧瓶中用浓氨水和某固体反应制取氨，该固体可以是____________(填字母)。 A．CaO　　　　　 B．NaOH C．CaCl2 D．P2O5 检验三颈烧瓶集满NH3的方法是_________________________________________(填操作和现象)。 (2)喷泉实验。关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口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(图2)。图2中____________点时喷泉最剧烈。 (3)引发喷泉实验的方法有多种，下列操作能引发喷泉的是____________(填字母)。 A．用热毛巾捂三颈烧瓶底部 B．通入HCl气体 C．加CH3COOH溶液 D．加CCl4 解析：(1)CaO能与水反应同时放出大量的热且c(OH－)增大，有利于氨的逸出；NaOH溶于水放出大量的热且c(OH－)增大，有利于氨的逸出，A、B项符合题意。 (2)外界大气压与三颈烧瓶内压强之差越大，喷泉越剧烈，外界大气压不变，D点三颈烧瓶内压强最小，两者压强之差最大，则D点时喷泉最剧烈。 (3)能够产生压强差就能引发喷泉，氨不溶于CCl4，两者也不反应，不能产生压强差，不能引发喷泉，A、B、C项操作均能引发喷泉。 答案：(1)AB　将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收集满(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c，有白烟生成，证明NH3已收集满) (2)D　(3)ABC 1．(2025·大庆市高三检测)喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。下面是某同学设计的四个不同的喷泉装置，则以下说法不正确的是(　　) A．若向图1烧瓶中充满HI(与HCl水溶性相似)气体，烧杯和胶头滴管中加入AgNO3溶液，则可以产生黄色喷泉 B．若向图2锥形瓶中加水，烧瓶中充满NH3，引发喷泉的操作是捂热上方的圆底烧瓶 C．若向图3装置的水槽中加入冰块或慢慢滴入浓硫酸都可以形成喷泉 D．图4所示的装置，若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法可以是关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，当产生大量的白烟，再打开活塞c 解析：C　[HI极易溶于水，可使烧瓶中压强减小，形成喷泉，由于HI和硝酸银溶液反应生成黄色的碘化银沉淀，因此可以产生黄色喷泉，A项正确；若向图2锥形瓶中加水，烧瓶中充满NH3，氨极易溶于水，捂热上方的圆底烧瓶，可形成喷泉，B项正确；向图3装置的水槽中加入冰块会降低温度，不会引发喷泉，C项错误；关闭活塞c，打开活塞a、b再挤压胶头滴管，可使盛氨的烧瓶中压强减小，氯化氢与氨反应产生白烟，盛氯化氢的烧瓶中压强也减小，此时打开活塞c，可看到双喷泉，D项正确。] 2．(2025·渭南市高三检测)喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。 (1)图甲为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。 ①下列组合中不可能形成喷泉的是____________(填字母)。 A．HCl和H2O B．O2和H2O C．NH3和H2O D．CO2和NaOH溶液 E．NO2和H2O ②若用D组合做喷泉实验，烧杯中的液体一定是NaOH溶液吗？__________________。 ③用A组合做喷泉实验时，若烧瓶中充满HCl气体，则在标准状况下，做完实验后烧瓶中c(HCl)＝____________mol·L－1(设溶质不扩散)。 ④若用E组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是__________mol·L－1。 (2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。 ①在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是_________(填字母)。 A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3与NaOH溶液 C．CaCO3与稀硫酸 D．NH4HCO3与稀盐酸 这种方法产生喷泉的原理是__________________________________________________。 ②在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可能是__________(填字母)。 A．浓硫酸 B．食盐　C．硝酸钾　D．硫酸铜 这种方法产生喷泉的原理是___________________________________________。 解析：(1)①O2难溶于水，不能使烧瓶中的压强减小。②只要胶头滴管中的物质能把CO2几乎完全吸收，使烧瓶中的压强减小即可形成喷泉。③设烧瓶容积为x L，HCl充满烧瓶，则标准状况下HCl的物质的量n＝mol做完试验后，溶液充满烧瓶，则溶液体积为x L，所以c(HCl)＝＝＝mol·L－1。④烧瓶容积为x L，则标准状况下NO2的物质的量n＝mol。根据NO2和水反应的化学方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则溶质HNO3的物质的量为mol，溶液体积为x L，则c(HNO3)＝＝＝mol·L－1。 (2)①NH4HCO3与稀盐酸反应产生CO2气体，使锥形瓶内的压强增大。②浓H2SO4溶于水放出大量的热使酒精挥发，使锥形瓶内压强增大。 答案：(1)①B　②不一定，只要胶头滴管中盛有的浓碱溶液足以把烧瓶中的CO2吸收即可 ③　④ (2)①D　锥形瓶中发生反应：NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O，随着CO2气体的产生，锥形瓶中的压强增大而产生“喷泉”　②A　浓H2SO4溶于水放出大量的热，温度升高使锥形瓶中的酒精挥发加快，锥形瓶内压强增大，从而形成“喷泉” 3．(2025·合肥市高三检测)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__________________________。 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。 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 4．(2025·聊城市期末)NH3及其盐都是重要的化工原料。 (1)向生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气，发生反应的化学方程式为____________________；盛放浓氨水的仪器名称为________________，选用图中的装置制备干燥的NH3，连接顺序为a→__________________→尾气吸收(按气流方向，用小写字母表示)。 “尾气吸收”装置，可选择____________。 (2)进行NH3性质实验的装置如图。 先打开活塞1，瓶Ⅱ中的现象是________________，稳定后，关闭活塞1；再打开活塞2，瓶Ⅱ中的现象是________________。 (3)某研究小组用磷酸(H3PO4)吸收氨气制备干粉灭火剂磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]，装置如图所示。当溶液pH为8.0～9.0时，停止通NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液，装置中活塞K2的作用为________________________。实验过程中，当出现________________________现象时，应及时关闭K1，打开K2。 (4)将氨气通入一定量硫酸中可得(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物，称取该混合物固体样品3.62 g，加入足量NaOH溶液，充分反应，生成NH3 896 mL(标准状况)，则n[(NH4)2SO4]∶n[(NH4)2SO4]＝________________________。 解析：制备氨气，本实验运用CaO与氨水反应制备，以及收集干燥的氨气，实验室常用碱石灰干燥氨气，氨气的密度小于空气，因此收集方式为向下排空气法收集，因此连接装置为a→d→e→f→g→d→e→尾气处理装置，据此分析。 (1)生石灰遇水放出大量的热，使NH3·H2O分解为氨气，其反应的化学方程式为CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑；盛放浓氨水的仪器为分液漏斗；A为制气装置，实验室常用碱石灰干燥氨气，氨气的密度小于空气，因此收集方式为向下排空气法收集，在收集装置与尾气处理装置之间需要连有一个干燥装置，连接顺序是a→d→e→f→g→d→e→尾气处理装置；氨气极易溶于水，常用水来吸收尾气，同时要防止倒吸，因此用E、G作尾气吸收装置； (2)先打开活塞1，氨气与HCl反应生成NH4Cl固体，因瓶Ⅰ中的压强大于瓶Ⅱ中的压强，因此在瓶Ⅱ中有白烟产生；氨气是碱性气体，石蕊溶液遇氨气变红，又因为氨气极易溶于水，容易引起倒吸，因此稳定后，关闭活塞1；再打开活塞2，瓶Ⅱ中观察到的现象是烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到瓶Ⅱ中，形成红色溶液； (3)由于氨气极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，因此实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2，以平衡内部气压； (4)令硫酸铵的物质的量为a mol，硫酸氢铵的物质的量为b mol，因此有132a＋115b＝3.62，根据氮原子守恒，用2a＋b＝，两式联立解得a＝0.01，b＝0.02，a∶b＝1∶2。 答案：(1)CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑　分液漏斗　d→e→f→g→d→e　EG (2)有白烟产生　烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到瓶Ⅱ中，形成红色溶液 (3)平衡气压防止倒吸　倒吸　(4)1∶2 学科网（北京）股份有限公司 $