2025版高考化学一轮总复习提升训练第4章非金属及其化合物第13讲氮及其氧化物氨和铵盐考点二氨和铵盐微考点2喷泉实验及应用

微考点2喷泉实验及应用1．(2023·北京海淀区二模)用圆底烧瓶收集NH3后进行喷泉实验。对实验现象的分析正确的是(C)A．烧瓶中形成喷泉，说明NH3与H2O发生了反应B．烧瓶中剩余少量气体，能证明NH3的溶解已达饱和C．烧瓶中溶液为红色的原因是：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－D．烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后pH下降，能证明氨水具有挥发性[解析]烧瓶中形成喷泉，不能说明NH3与H2O发生了反应，还可能是NH3溶于水造成气体压强减小，A错误；烧瓶中剩余少量气体，可能混入空气等原因，不能证明NH3溶解达到饱和，B错误；烧瓶中溶液为红色，说明溶液呈碱性，其原因是NH3和H2O结合生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离生成NHeq\o\al(＋,4)和OH－，C正确；烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后pH下降，可能是吸收了空气中的CO2，不能证明氨水具有挥发性，D错误。2．(2020·全国Ⅲ卷，10)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶液，能出现喷泉现象的是(B)选项气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀硫酸DCO2饱和NaHCO3溶液[思路点拨]日常生活中喷泉是重要的景观，它是一种水景艺术，体现了动静结合，形成明朗活泼的气氛，给人以美的享受。化学实验中“喷泉”形成的原理是容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来形成“喷泉”。[解析]从原理上来说，只要圆底烧瓶内的气体易溶于胶头滴管内的液体即可使烧瓶内的气压在短时间内迅速减小，从而与大气压形成较大的压力差，即可形成喷泉。H2S为酸性气体，在稀盐酸中的溶解度较小，不能形成喷泉，A错误；HCl为酸性气体，稀氨水呈碱性，HCl气体在稀氨水中的溶解度较大，可形成喷泉，B正确；NO气体不溶于稀硫酸，且与稀硫酸不反应，不能形成喷泉，C错误；CO2气体难溶于饱和碳酸氢钠溶液，不能形成喷泉，D错误。【对点训练】1．(2024·河北衡水高三检测)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可形成喷泉，下列与实验事实不相符合的是(A)A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉D．HBr(AgNO3溶液)/淡黄色喷泉[解析]CO2难溶于NaHCO3溶液，不能产生明显压强差，不能形成喷泉，A与实验事实不相符合；NH3极易溶于水，所得溶液呈碱性，溶液呈红色，产生较大压强差，形成喷泉，B与实验事实相符合；H2S与CuSO4溶液反应生成黑色CuS沉淀，可形成黑色喷泉，C与实验事实相符合；HBr与AgNO3溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，产生淡黄色喷泉，D与实验事实相符合。2．(2024·山东滨州模拟)如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是(D)A．在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢B．如果关闭c、d，打开a、b，可能会有白烟产生C．实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉D．喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体[解析]浓氨水中加入生石灰，生石灰与水反应并放出大量的热，促进氨气的挥发，浓盐酸中加入浓硫酸，浓硫酸吸收水，且放出大量的热，可促进氯化氢挥发，A正确；打开a、b，NH3与HCl相遇产生NH4Cl，出现白烟，B正确；打开止水夹a、c、d，氨气和氯化氢反应导致压强减小，从而形成蓝色和红色喷泉，C正确；蒸干时氯化铵会分解，得不到氯化铵固体，D错误。3．(2024·浙江舟山模拟)探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。(1)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。(2)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；观察气泡的速率，控制混合气体的比例。(3)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为0.036mol·L－1(保留两位有效数字，设实验在标准状况下进行)。[答案](1)(进气管短，出气管长)[解析](1)O2、NO2的密度都比空气大，故应进气管短，出气管长。(2)通过观察浓硫酸中气泡的速率可控制混合气体的比例。(3)烧瓶中充满溶液，则恰好发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)的总物质的量的eq\f(4,5)，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液的浓度为eq\f(\f(V,22.4L·mol－1)×\f(4,5),V)＝eq\f(1,22.4)×eq\f(4,5)mol·L－1，即c(HNO3)≈0.036mol·L－1。归纳拓展：喷泉实验问题探究1常见的五种实验装置2引发喷泉的五种操作(1)装置A：打开止水夹，挤压滴管的胶头，气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，外部液体迅速进入容器，通过导管喷出，形成喷泉。(2)装置B：在水槽中加入能使水温升高的物质而使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大产生喷泉。(3)装置C：用手(或热毛巾等)焐热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉；或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水。(4)装置D：打开a处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开b处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。(5)装置E：挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个止水夹a、c，则在右面