内容正文:
难点专题4 喷泉实验的原理及应用
1.喷泉实验的原理
使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在导管尖嘴口形成喷泉。
2.形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
气体
吸收剂
HCl
水、NaOH溶液
NH3
水
CO2、Cl2、SO2、H2S
NaOH溶液
NO2
水、NaOH溶液
NO、O2(4∶3)
水
NO2、O2(4∶1)
水
专题训练
1.某化学兴趣小组欲制取氨气和氯化氢气体并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
图1 图2
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式: 。
(2)收集氯化氢气体应使用 法,要得到干燥的氨气可选用 作干燥剂。
(3)如果用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,打开止水夹,挤出胶头滴管中的水引发水上喷。该实验的原理是 。
(4)如果用图2装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氯化氢气体,请说明引发喷泉的方法 。
(5)若至喷泉实验停止时,图1中剩有烧瓶容积1/5的气体;图2烧瓶中剩有烧瓶容积1/4的气体;则图2烧瓶中盐酸的物质的量浓度为 (两种气体均在标准状况下收集);图1烧瓶中氨水的物质的量浓度 (填“大于”“小于”“等于”)图2烧瓶中盐酸的物质的量浓度。
2.(2026广东深圳高级中学期中)用排空气法收集干燥的NH3进行喷泉实验,装置如图。打开弹簧夹,挤压胶头滴管,下列说法错误的是 ( )
A.该实验证明氨气极易溶于水
B.烧杯中换成饱和食盐水将无法形成喷泉
C.形成蓝色喷泉说明氨水呈碱性
D.实验室常用加热浓氨水的方法快速制取氨气
3.(2026·广东肇庆二模)如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,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.NH3(H2O中含甲基橙)/黄色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
4.(2026广东广州黄埔期中)某化学兴趣小组利用数字传感技术测定喷泉实验中仪器内的压强变化,来进一步认识喷泉实验的原理,装置和电脑绘制的三颈烧瓶内压强变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.制取氨气时烧瓶中X固体可选用CaO
B.收集气体的操作是同时打开弹簧夹a、b、d
C.根据曲线可知C点所对应的是喷泉最剧烈的时刻
D.喷泉实验成功的关键是装置的气密性好、干燥和氨气充足
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专题训练
1.【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)向上排空气 碱石灰 (3)氨气极易溶于水,致使烧瓶内气压迅速减小 (4)打开夹子,用手(或热毛巾)将烧瓶捂热,氯化氢受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氯化氢与水接触,即发生喷泉1/22.4 mol/L(或0.045 mol/L) 等于
【解析】 (5)设容器的体积为V,从题知道氨气的体积为4 V/5,HCl的体积为3V/4,图2烧瓶中盐酸的物质的量浓度为;c(HCl)=(3V/4÷22.4)÷(3V/4)=1/22.4 mol/L,图1烧瓶中氨水的物质的量浓度为c=(4V/5÷22.4)(4V/5)=1/22.4 mol/L,所以氨水和盐酸的浓度相等。
2.B 【解析】 打开弹簧夹,挤压胶头滴管,氨气迅速溶解于水,使圆底烧瓶内压强迅速减小,形成喷泉,这证明氨气极易溶于水,A正确;氨气极易溶于水,即使烧杯中换成饱和食盐水,氨气也能大量溶解,使烧瓶内压强减小,依然可以形成喷泉,B错误;紫色石蕊溶液遇碱性溶液变蓝,形成蓝色喷泉说明氨水呈碱性,C正确;浓氨水不稳定,加热浓氨水,一水合氨分解生成氨气和水,实验室常用加热浓氨水的方法快速制取氨气,D正确。
3.A
4.B 【解析】 CaO与H2O反应放热,且OH-浓度增大,有利于氨气的逸出,烧瓶中X固体可选用CaO,A正确;氨气极易溶于水,根据图示在三颈烧瓶中收集氨气,打开弹簧夹a、d,关闭b,B错误;C点时刻三颈烧瓶内压强最小,内外压强差最大,故喷泉最剧烈,C正确;喷泉实验成功的关键是装置的气密性好、干燥和氨气充足,氨气极易溶水,造成内外很大的压强差,形成喷泉,D正确。
难点专题5 电化学原理综合应用
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