综合性实验及其教学研究——喷泉生烟实验

1、成绩日期2015年4月30 日; 第9周周四，下午；姓名 学号实验四综合性实验及其教学研究喷泉生烟实验、实验目的：培养师范生进行简单的综合性实验设计能力。、仪器和药品（带铁夹）、仪器：圆底烧瓶、止水夹、双孔橡皮塞、导管、橡胶管、铁架台 带支管的大试管、酒精灯硫酸铜晶体、石蕊试纸药品：浓氨水、固体 NaOH、浓盐酸、酚酞试液、石蕊试液、三、必备知识1、实验室中常用来做喷泉实验的气体:HI、 NO2、CO2、H2SHBr HCI、 NH 3选用这些气体的原因是这些气体在水中溶解度比较大，溶于水后造成容器内外形成一定压差，大气压将外面的液体压进容器内，形成喷泉米用固 -液法制备氨气，米用浓2、为快速

2、、简便地收集一瓶氨气（或氯化氢），较好的方法是氨水加入氢氧化钠固体中，大量的氢氧根离子抑制了氨水的电解，同时氢氧化钠固体溶于水放出的热量使氨水不稳定而分解产生氨气四、实验步骤（一）.喷泉实验(1)画出实验装置图:用干燥的圆底烧瓶收集满一瓶氨气。验满：方法将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口现象试纸明显变蓝(4)实验过程： 往带孔塑料瓶中装入滴有几滴酚酞的自来水；将尖嘴玻璃管与玻璃管之间用根带有弹簧夹的橡胶管连接，往尖嘴玻璃管那段套入橡胶塞；收集一烧瓶的氨气，完了立刻用橡胶塞堵住瓶口，将烧瓶固定在铁架台后；将玻璃管与塑料瓶相连，打开弹簧夹，用手指堵住小孔，用水轻按压塑料瓶，松开手指，观察现象。（5）

3、实验现象：烧瓶里的水迅速从玻璃管被挤进烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体变红色。现象解释：瓶内液体变红则是由于 NH3溶于水呈碱性碱性溶液可使酚酞变红。喷泉形成是 由于烧瓶内的气体溶于水后，导致瓶内气压骤降，与外界大气压产生很大的压差，大气压将塑 料瓶中的水挤压进烧瓶中。的水溶液、氯化铁溶液等溶液形成喷泉。CuS04溶液、加紫色石蕊试剂（6）若需设计成其他颜色的喷泉，可以分别选用的溶液有：可用（二）生烟实验（雾里看花）实验原理：NH3与HCI气体反应生成白色烟雾状的NH 4CI固体实验装置图:实验过程：（略写）（1）收集氨气（2）组装装置（3）加热浓盐酸制备 HCI气体实验现象及其解释：圆底烧瓶中有白

4、色烟雾生成并扩散，因为氨气与氯化氢气体反应生成白色 的氯化铵粉末，故形成白烟。（三）喷泉生烟实验实验原理:利用氨气与氯化氢气体反应生成白色烟雾状氯化铵固体，容器内气体压强降低, 外界大气压把液体压入气体容器中，在尖嘴处形成喷泉。同时氨气溶于水呈碱性，导致酚酞溶 液变红。实验装置图：（略） 实验过程：（略写）（1） 收集氨气 （2）组装装置（3）加热浓盐酸制备 HCI气体（4）关闭锥形瓶处弹簧夹，打开塑料瓶处弹簧夹。实验现象及其解释：圆底烧瓶中产生白色烟雾，塑料瓶中的水从玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉，由于通入HCI气体和烧瓶中的氨气反应生成氯化铵固体，所以产生白色的烟雾，而由于氯化铵的产生消耗了

5、氨 气，使得烧瓶内压强降低，外界大气压将液体压入烧瓶中，在尖嘴处产生喷泉。而没有反应的 氨气溶于水中，使溶液呈碱性，酚酞变红。(四) 变色喷泉系列实验(无做)1. 实验内容(1) 混合指示剂的配制：百里酚蓝0.1g，甲基红0.1g，溴百里酚蓝0.05g,酚酞0.1g,溶于200mL酒精中，加水后用 0.1mol/L的NaOH溶液中和至黄绿色，加水稀释至400L;(2) 在干燥的烧瓶中集满氨气，在塑料瓶中加入 0.1mol/L的醋酸溶液，滴入少量混合指示剂， 是溶液呈红色；(3) 挤压塑料瓶，使少量溶液进入烧瓶中，形成喷泉；(4)现象记录:2. 实验原理及解释：五、实验反思与探究(可另附纸答题)

6、1、本次课还可以综合进来其他哪些实验的内容，进而设计成新的实验？答：(1)氯气跟氢氧化钙的反应：在圆底烧瓶里收集满氯气(CI兀加入约10g氢氧化钙(Ca(OH)2),塞紧带尖嘴的玻璃管的胶塞。小心摇动烧瓶，使氯气跟氢氧化钙充分反应后 ，将玻璃管插入盛有红颜色水的烧杯中，打开玻璃管上的止水夹，烧瓶内即出现美丽的喷泉。反应方程式：2CI? +2Ca(OH)? =Ca(ClO)? +CaCl? +2H2O(2)二氧化氮跟水反应在烧瓶内加入10ml浓硝酸(HNQ),再放入一小块铜片。 待反应产生的红棕色二氧化氮 (NO2)气体赶尽空气充 满整个烧瓶时，立即用尖嘴下绑有一团浸湿水的棉团 的玻璃管的胶塞塞

7、紧烧瓶瓶口，并将烧瓶固定在铁架台上,将玻璃管插入盛有紫色石蕊试液的烧杯中。打开玻璃管上的止水夹，轻轻摇动烧瓶，即可产生美丽的红 色喷泉。反应方程式：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)?+2NO? T +2H2O3NO? +H2O=2HNO 3+NO(3 )二氧化锰催化分解过氧化氢放出氧气的反应取两支具支试管，用乳胶管将两支管连接起来。在一支 试管内放入少量的二氧化锰 (MnS，管口用带分液漏斗的胶 塞塞紧，分液漏斗中装10%勺过氧化氢(H2Q)溶液。另一支试 管内装约2/3体积的红色溶液，管口用带玻璃尖嘴的胶塞塞 紧,玻璃管的另一端插入试管内溶液的底部。打开分液漏斗 的旋塞，一次性放入一定

8、量的过氧化氢溶液，然后关闭分液漏斗。过氧化氢分解放出的氧气进入另一试管，将试管内红过置tL色色溶液压出形成红色喷泉。反应方程式：2H2O2=2H2O+O2T(4) 金属钠跟水的反应取一支大试管，管内盛约3/4体积滴加酚酞试液的水溶液。在试管内投入一小块金属钠(Na),立即用带玻璃尖嘴的胶塞塞紧管口。钠与水反应放出氢气，将溶液通过尖嘴压出形成红色喷泉。-滴加册-JUKI*2、实验过程中，你的实验失败原因是什么？你与其他同学的实验现象是否相同， 若不同，其原因在哪里？答：其中实验失败过一次，是因为烧瓶胶塞连接的橡胶管在接通HCI前没用弹簧夹夹紧导致氨气跑光了。现象相同，只是我们虽然实验失败了一次但

9、依旧是最快完成实验的，因为实验预习得比较仔细，同时和队友也很配合。3、思考题-I .rSi(1 )答：烧瓶中的气体能否产生喷泉理由CO2能氢氧化钠可与二氧化碳反应导 致烧瓶内气压降低，与外部大 气压形成压差，外部大气压将 液体压进烧瓶中。当CO2不足时：2NaOH+CO 2=Na2CO3+H 2O当CO2过量时， 会继续发生反应：H2O+CO2+Na2CO3=2NaHCO 3SO2能二氧化硫会首先和水反应再与氢氧化钠反应，S02 + H20 = H2SO3H2SO3 + 2Na0H=Na 2SO3 + 2H 20导致烧瓶内气压降低，与外部 大气压形成压差，外部大气压 将液体压进烧瓶中。Cl2能2Na0H + CI2 = NaCI+ NaCI0 + H20发生这个反应导致烧瓶 内气压降低，与外部大气压形 成压差，外部大气压将液体压 进烧瓶中02否氧气不与氢氧化钠反应，且难 溶于水H2S能氢氧化钠少量：Na0H+H2S=NaHS+H 2O 氢氧化钠过量：2Na0H+H 2S=Na2