高中化学【喷泉实验及拓展应用】

喷泉实验及拓展应用

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,

在尖嘴导管口形成喷泉。

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。

CO2、C12、NO、O2、NO2、O2

气体HC1

NH3NO2

SO2、H2s(4:3)(4：1)

水、NaOH

吸收剂水NaOH溶液水水水

溶液

3.喷泉实验的发散装置及操作方法

喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置（发

散源）可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作（如使气体溶于水、热敷或冷敷、

生成气体等）来形成喷泉。

设计说明：装置（I）向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷

泉。装置（II）省去了胶头滴管，用手（或热毛巾等）捂热烧瓶，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）。装置（HI）在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形

瓶内气体压强增大而产生喷泉。装置（IV）向导管中通入一定量的H2s和S02,现象为有淡黄

色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置（V）打开①处的止水

夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HC1气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水

夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置（VI）中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的

两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。

4.喷泉实验产物的浓度计算

关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所

得溶液的物质的量浓度：

（l）HCkNH3、NCh气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度脸molLL

⑵当是NO2和O2的混合气体且体积比为4：1时，c（HNC>3）=表mol-LL

专题须

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。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（H2。中含酚酸）/红色喷泉

C.H2s（CuSCU溶液）/黑色喷泉

D.HCKAgNCh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.下图是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的是

(D②

浓氨水

A.挤压装置①的胶头滴管使CCI4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹

B.挤压装置②的胶头滴管使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③的a处不断鼓入空气并打开止水夹

D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹

答案B

解析H?难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。

3.如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)

⑴若用HC1气体，则c(HCl)=________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)若用NOZ气体，则C(HNO3)=»

(3)若用"(NO?)："(02)=2：1的混合气体，则C(HNO3)=。

答案⑴壮imol-L1⑵破Nmol-L1(3晟mol-L1

解析设烧瓶的容积为VL,则气体的物质的量均为4，mol。

(1)若是HC1气体，喷泉后，溶液充满烧瓶，

224।

则溶液的体积为VL,c(HCl)=—VL~=777molL-。

(2)若为NO2,喷泉后，溶质为HN03,

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2

则喷泉后溶液的体积为］VL,

2V

3X224mo11

C(HN03)=7-77Amol-L'()

|VL.

4.利用如图所示的装置，可以验证NH3和HC1的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。

⑴若要在烧瓶H中产生“喷泉”现象，烧瓶I中不产生“喷泉”现象，其操作方法是

⑵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

⑶通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶I中产生“喷泉”现象，烧瓶H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（1）先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管（或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞）

⑵烧瓶H中导管口处产生白烟

（3）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（1）打开a、b活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶II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II中，形成喷泉。

（2）先打开a、c活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶II中，烧瓶H中的压强迅速减小，烧瓶

I中的HC1气体会进入到烧瓶H