高考热点16 喷泉实验的原理及应用

高考热点16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。

CO2、Cl2、NO、O2NO2、O2

气体HClNH3NO2

SO2、H2S(4∶3)(4∶1)

水、

吸收水、NaOH

NaOH水NaOH溶液水水

剂溶液

溶液

3.喷泉实验的发生装置及操作方法

请结合装置特点,分别说明各装置的设计原理。

装置(Ⅰ)向集气瓶通入少量空气,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(Ⅲ)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)向烧瓶中通入一

定量的H2S和SO2,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HCl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。

热点训练

1.(2024·河北保定模拟)利用压强传感器测定氨气的喷泉实验中的压强变化。下列说法错误的是

()

A.烧瓶中制取氨气时常用的固体为CaO或NaOH

B.可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处验满

C.关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c,挤压胶头滴管,打开b,完成喷泉实验,电脑绘

制三颈瓶内压强变化曲线如图2,C点时喷泉最剧烈

D.常温下完成该实验,假设溶液刚好充满烧瓶且混合均匀,则溶液的物质的量浓度大于mol·L-1

1

答案D22.4

解析CaO或NaOH与氨水混合放热,且溶液中氢氧根离子浓度增大,可使氨气逸出,则可制备氨气,

故A正确;氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处验满,故

B正确;C点时压强最小,此时气体的溶解最快,C点时喷泉最剧烈,故C正确;设烧瓶容积为V,则氨气

-1-1

的物质的量为mol,则所得溶液的物质的量浓度为�mol·L,常温下Vm>22.4L·mol,故溶

��mmol1

m�L�m

液的物质的量浓�度小于mol·L-1,故D错误。=

1

2.喷泉是一种常见的自然22现.4象,其产生的原因是存在压强差。

(1)装置图1中的气体a可能为①氯气、②氢气、③氨、④氯化氢、⑤二氧化碳。打开装置中的止水

夹,挤压胶头滴管,若液体b为水时,能产生喷泉现象的气体a可能是(填序号,下同);若液体b

为氢氧化钠浓溶液时,能产生喷泉现象的气体a可能是。

(2)如果只提供如图2的装置(气体为氨,液体为水),请说明引发喷泉的方

法。

(3)指出下面几种常见的能形成喷泉的气体的吸收剂。

气体吸收剂

HCl水、

NH3

CO2、Cl2、SO2、H2S

NO2

NO、O2(4∶3)

NO2、O2(4∶1)

答案(1)③④①④⑤

(2)打开止水夹,用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出,移去热毛巾

(3)NaOH溶液水NaOH溶液水、NaOH溶液水水

解析