第3章 第3节 微专题八 氨气的喷泉实验原理及应用（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（鲁科版 山东海南专版）

本高中化学讲义聚焦氨气喷泉实验原理及应用，系统梳理基于压强差的实验原理（分烧瓶内气压降低和锥形瓶内气压增大两类），明确实验成功关键（气密性、干燥等），并结合实例讲解溶液浓度计算，构建从原理到应用的学习支架。 资料通过对比不同装置原理、总结实验关键要点、设计阶梯式练习题（如双色喷泉实验分析），培养学生科学思维（证据推理）和科学探究能力。课中辅助教师演示讲解，课后助力学生巩固计算与实验分析，弥补知识盲点。

微专题八　氨气的喷泉实验原理及应用 喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差，常见装置有以下三种。 1.喷泉实验原理 (1)如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于液体(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降低，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。 (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，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。 2.氨气的喷泉实验成功的关键 (1)装置气密性良好。 (2)圆底烧瓶要保持干燥。 (3)圆底烧瓶内要充满气体。 (4)烧杯内装入足量的液体，以防止因液体量不足而造成喷泉停止或不发生。 3.喷泉实验的有关计算 (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)。 若烧瓶体积为V L(折算为标准状况下体积)， 则有V(溶液)=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(溶液)= V L，nB=×，cB== mol·L-1。 1.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。打开止水夹，挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是(　　) A.SO2(饱和NaHSO3溶液)/无色喷泉 B.NH3(CuSO4溶液)/蓝色喷泉 C.HCl(紫色石蕊溶液)/红色喷泉 D.H2S(AgNO3溶液)/黑色喷泉 答案　A 解析　SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小，故不能形成喷泉，A项符合题意；NH3极易溶于水生成NH3·H2O，与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，B项不符合题意；HCl极易溶于水，溶液呈酸性，使紫色石蕊溶液呈红色，C项不符合题意；H2S和AgNO3反应生成Ag2S黑色沉淀，D项不符合题意。 2.(2025·临沂高一期末)常温下，1体积水能溶解约700体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示喷泉实验，下列分析不正确的是(　　) A.圆底烧瓶中的溶液呈红色，说明氨水呈碱性 B.喷泉停止后，圆底烧瓶内剩余少量气体，是因为NH3的溶解已达到饱和 C.实验过程中，涉及氧化还原反应 D.改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉 答案　BC 解析　圆底烧瓶中的液体呈红色说明呈碱性，原因是NH3+H2ONH3·H2ON+OH-，A正确；NH3极易溶于水，该实验中氨气的溶解远没有达到饱和状态，则圆底烧瓶内剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B错误；结合选项A可知，实验过程中，不涉及氧化还原反应，C错误；改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉，因为反应CO2+2NaOH(过量)===Na2CO3+H2O使装置内压强急剧减少，远小于外界大气压，故水通过长导管被压入烧瓶引发喷泉，D正确。 3.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.用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉 B.选用合适的溶液，Cl2也能做喷泉实验 C.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% D.反应结束后，烧瓶中的盐酸浓度约为3.57 mol·L-1 答案　D 解析　挤压胶头滴管，HCl极易溶于水，圆底烧瓶的气体减少，使瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉，故A正确；Cl2能与NaOH溶液反应，则选用NaOH溶液，Cl2也能做喷泉实验，故B正确；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C正确；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D错误。 4.某同学利用如图所示装置进行喷泉实验，已知圆底烧瓶内充满干燥的X气体，胶头滴管内装有少量Y液体，烧杯内装有足量Y液体。下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是(　　) 选项 X气体 Y液体 A NO2 水 B HCl 水 C HCl和O2的混合气体 水 D NH3和N2的混合气体 水 答案　B 解析　烧瓶中充满干燥的X气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有Y液体，若能形成喷泉，则气体应极易溶于Y液体或气体易与Y液体反应；若液体不能充满烧瓶说明气体难溶于Y液体或与Y液体反应生成难溶于水的气体。A项，二氧化氮溶于水与水反应，能形成喷泉，但二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮气体难溶于水，液体不能充满整个烧瓶；B项，HCl极易溶于水，产生压强差，形成喷泉，液体充满整个烧瓶；C项，氧气难溶于水，液体不能充满整个烧瓶；D项，氮气难溶于水，液体不能充满整个烧瓶。 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。 (1)若要在烧瓶Ⅰ中产生“红色喷泉”，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是　　　　　。 (2)若要在烧瓶Ⅱ中产生“蓝色喷泉”，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是　　　　　　。  (3)若关闭b活塞，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　　　　　　　。  (4)若要在该装置中产生“红蓝双色喷泉”现象，其操作方法是　　　　　　　。  答案　(1)先打开a、b活塞，再用热毛巾捂热烧瓶Ⅰ (2)先打开b、c活塞，再挤压胶头滴管 (3)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟 (4)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，片刻后，再打开b活塞 解析　(3)只打开a、c活塞，挤压胶头滴管，NH3极易溶于水，导致烧瓶Ⅱ中气压降低，将HCl“吸入”烧瓶Ⅱ与NH3反应，故在烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟。 (4)打开a、c活塞，挤压胶头滴管，NH3易溶于水，且和部分HCl反应，导致烧瓶Ⅰ和烧瓶Ⅱ中压强都减小，再打开b活塞，滴有石蕊溶液的水进入烧瓶Ⅰ形成红色喷泉，进入烧瓶Ⅱ形成蓝色喷泉。 6.如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。某同学用烧瓶盛不同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(假设气体体积折算为标准状况下体积，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)=4∶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，则烧瓶内气体的物质的量都为 mol。 (1)HCl气体形成喷泉后，溶液充满烧瓶，则溶液体积为V L，则c(HCl)== mol·L-1。 (2)NO2气体形成喷泉后，溶质为HNO3，根据化学方程式： 3NO2+H2O===2HNO3+NO mol　　　× mol 形成喷泉后溶液体积为V L， 则c(HNO3)== mol·L-1。 (3)因n(NO2)∶n(O2)=4∶1，n(NO2)=× mol，溶于水，溶液充满烧瓶，根据化学方程式： 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 × mol　　　　× mol 溶液体积为V L，故c(HNO3)==× mol·L-1= mol·L-1。 学科网（北京）股份有限公司 $