1、微专题5喷泉实验原理及应用题型1喷泉形成条件1.(2019湖北省部分重点中学期中)下图装置中,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(含酚酞的水)/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。2.(2018湖南长沙长郡中学高一期末)如下图所示烧瓶中充满a气体,滴管和烧杯中盛放足量b溶液,将滴管中溶液挤入烧瓶,打开止水夹f,能形成喷泉的是()。A.a是
2、Cl2,b是饱和NaCl溶液B.a是NO,b是H2OC.a是HCl,b是NaOH溶液D.a是CO2,b是浓H2SO4溶液答案: C解析: 氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,无法形成喷泉,A项错误;NO难溶于水,无法形成喷泉,B项错误;氯化氢极易溶于水,且HCl与NaOH溶液反应,能使烧瓶内气压迅速降低,可以形成喷泉,C项正确;CO2在浓H2SO4溶液中的溶解度很小,无法形成喷泉,D项错误。3.喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。(1)实验室制取氨气的化学方程式:。答案: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O解析: 实验室利用氯化铵与熟石灰混合加热制取NH3。
3、(2)利用图丙装置,在锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是(填序号)。A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3溶液与NaOH溶液C.CaCO3与稀H2SO4D.NH4HCO3与稀盐酸答案: D解析: 图丙形成喷泉需使锥形瓶内产生气体,增大锥形瓶内压强,从而将锥形瓶内液体压入烧瓶形成喷泉,故结合物质性质知,可选用NH4HCO3与稀盐酸。(3)在图丁锥形瓶中加入酒精,瓶外放一水槽,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是(填序号)。A.浓硫酸B.食盐C.硝酸钾 D.硫酸铜答案: A解析: 图丁形成喷泉的原理也是增大锥形瓶内压强,因此结合物质的挥发
4、性可知应将溶于水放热的物质加入水槽中。(4)从产生喷泉的原理分析,图甲、乙是(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内的压强。图丙、丁是下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图原理相似。答案: 减小增大丙、丁解析: 结合前面分析知,图甲、乙形成喷泉原理是减小烧瓶内的压强;图丙、丁则是增大下部锥形瓶内气体的压强;人造喷泉、火山喷发的原理同图丙、丁一样。题型2喷泉原理与操作综合考查4.(2018福明三明市期末)下图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是()。A.挤压装置的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹B.挤压装置的胶头滴
5、管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹C.用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气并打开止水夹D.向装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹答案: B解析: 氯气易溶于有机溶剂四氯化碳,烧瓶中的气体压强减小,故能形成喷泉,A不符合题意;氢气不溶于水,也不与氢氧化钠反应,所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化,故不能形成喷泉,B符合题意;用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气,使锥形瓶中压强增大,水进入烧瓶,氨气极易溶于水,烧瓶中的气体压强减小,故能形成喷泉,C不符合题意;浓硫酸与水混合时放热,使得浓氨水受热分解产生氨气,压强增大,浓氨水被压入烧瓶中和氯化氢气体反应,烧瓶中的气体压强减小,故能形成
6、喷泉,D不符合题意。5.下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)=。答案: 122.4 molL-1解析: 设烧瓶的容积为V L,则气体的物质的量均为V22.4 mol。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)=V22.4molVL=122.4 molL-1。(2)若用NO2气体,则c(HNO3)=。答案: 122.4 molL-1解析: 若为NO2,喷泉后,溶质为HNO3,3NO2+H2O2HNO3+NO
7、V22.4 mol23V22.4 mol则喷泉后溶液的体积为23V L,c(HNO3)=23V22.4mol23VL=122.4 molL-1。(3)若用n(NO2)n(O2)=41的混合气体,则c(HNO3)=。答案: 128 molL-1解析: 思路同上(4)若用n(NO2)n(O2) =21的混合气体,则c(HNO3)=。答案: 128 molL-1解析: 思路同上6.(2019周口检测)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)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象,烧瓶中不产生“喷泉”现象,其操作方法是。答案: 先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或
8、先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞)解析: 打开a、b活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,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中,形成喷泉。(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。答案: 烧瓶中导管口处产生白烟解析: 先打开a、c活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,烧瓶中的气压迅速减小,烧瓶中的HCl气体会流向烧瓶中,且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶中产生“喷泉”现象,烧瓶中不产生“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: 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: 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和中,形成双喷泉。
