2020版高考化學新增分大一輪復習 第4章 專題突破5 噴泉實驗及拓展應用精講義+優(yōu)習題（含解析）魯科版.docx

噴泉實驗及拓展應用1噴泉實驗的原理使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi)，在尖嘴導管口形成噴泉。2形成噴泉的類型下面是幾種常見的能形成噴泉的氣體和液體。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2、(43)NO、O2、(41)吸收劑水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水3.噴泉實驗的發(fā)散裝置及操作方法噴泉實驗是中學化學的重要實驗，其本質(zhì)是形成壓強差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置(發(fā)散源)可設計如圖所示的多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷或冷敷、生成氣體等)來形成噴泉。設計說明：裝置()向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導致大量氨溶解，形成噴泉。裝置()省去了膠頭滴管，用手(或熱毛巾等)捂熱燒瓶，氨受熱膨脹，趕出玻璃導管內(nèi)的空氣，氨與水接觸，即發(fā)生噴泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶，使水進入燒瓶中，瓶內(nèi)氨溶于水)。裝置()在水槽中加入能使水溫升高的物質(zhì)致使錐形瓶內(nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶內(nèi)氣體壓強增大而產(chǎn)生噴泉。裝置()向?qū)Ч苤型ㄈ胍欢康腍2S和SO2，現(xiàn)象為有淡黃色粉末狀物質(zhì)生成，瓶內(nèi)壁附有水珠，NaOH溶液上噴形成噴泉。裝置()打開處的止水夾并向燒瓶中緩慢通入等體積的HCl氣體后關閉該止水夾，等充分反應后再打開處的止水夾，觀察到先有白煙產(chǎn)生，后產(chǎn)生噴泉。裝置()中，擠壓膠頭滴管，然后打開導管上部的兩個活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。4噴泉實驗產(chǎn)物的濃度計算關鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積，標準狀況下的氣體進行噴泉實驗后所得溶液的物質(zhì)的量濃度：(1)HCl、NH3、NO2氣體或它們與其他不溶于水的氣體混合時：所得溶液的物質(zhì)的量濃度為molL1。(2)當是NO2和O2的混合氣體且體積比為41時，c(HNO3)molL1。1.如圖裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉BNH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉CH2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉DHCl(AgNO3溶液)/白色噴泉答案A解析二氧化碳難溶于碳酸氫鈉溶液，不能產(chǎn)生壓強差，無法形成噴泉，A項與實驗事實不相符。2(2018沈陽質(zhì)檢)下圖是課外活動小組的同學設計的4個噴泉實驗方案，下列有關操作不可能引發(fā)噴泉的是()A擠壓裝置的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾B擠壓裝置的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾C用鼓氣裝置從裝置的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D在裝置的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾答案B解析H2難溶于NaOH溶液，不能使燒瓶內(nèi)外形成較大壓強差，故不能引發(fā)噴泉。3.如右圖為化學教學中所用的噴泉實驗裝置。某同學用燒瓶中盛不同成分的氣體進行噴泉實驗，請幫助分析實驗后燒瓶中所得溶液的濃度。(假設是在標準狀況下完成實驗，且溶質(zhì)不擴散)(1)若用HCl氣體，則c(HCl)_。(2)若用NO2氣體，則c(HNO3)_。(3)若用n(NO2)n(O2)21的混合氣體，則c(HNO3)_。答案(1)molL1(2)molL1(3)molL1解析設燒瓶的容積為VL，則氣體的物質(zhì)的量均為mol。(1)若是HCl氣體，噴泉后，溶液充滿燒瓶，則溶液的體積為V L，c(HCl)molL1。(2)若為NO2，噴泉后，溶質(zhì)為HNO3，3NO2H2O=2HNO3NOmolmol則噴泉后溶液的體積為VL，c(HNO3)molL1。4.某學生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他方法，并設計了如圖所示的裝置。(1)在如圖所示的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質(zhì)，反應后可能產(chǎn)生噴泉的是_(填字母)。ACu與稀鹽酸BNaHCO3與NaOH溶液CCaCO3與稀硫酸DNH4HCO3與稀鹽酸這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是_。(2)在圖示錐形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生噴泉。水槽中加入的物質(zhì)可以是_(填字母)。A濃硫酸B食鹽C硝酸鉀D硫酸銅這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是_。答案(1)DNH4HCO3與稀鹽酸反應，產(chǎn)生二氧化碳氣體，錐形瓶中氣體壓強增大，把液體壓入燒瓶，形成噴泉(2)A濃硫酸溶于水放出大量的熱，使錐形瓶中的酒精汽化，錐形瓶中氣體壓強增大，把酒精壓入燒瓶中形成噴泉解析(1)Cu與稀鹽酸不反應，NaHCO3與NaOH溶液反應不產(chǎn)生氣體，不能形成壓強差，故不能形成噴泉；CaCO3與稀硫酸反應產(chǎn)生CO2，但生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在CaCO3的表面，會使反應很快停止，不能形成較大的壓強差，故不能形成噴泉；NH4HCO3與稀鹽酸反應能產(chǎn)生較多的CO2氣體，從而使錐形瓶內(nèi)壓強遠大于燒瓶內(nèi)壓強，從而形成噴泉。(2)濃硫酸、生石灰、燒堿溶于水均能放出大量的熱，使酒精大量揮發(fā)，形成較大的壓強差，從而形成噴泉；氯化鈉、硝酸鉀、硫酸銅溶于水溫度變化不大，不能使酒精大量揮發(fā)，不能形成較大的壓強差，不能形成噴泉。5(2018合肥檢測)利用如圖所示的裝置，可以驗證NH3和HCl的有關性質(zhì)。實驗前a、b、c活塞均關閉。(1)若要在燒瓶中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_。(2)若先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是_。(3)通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關，在燒瓶中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_。若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，其操作方法是_。答案(1)先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開a、b活塞)(2)燒瓶中導管口處產(chǎn)生白煙(3)先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后，關閉a活塞，然后打開b活塞先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后，打開b活塞解析(1)打開a、b活塞，再將膠頭滴管中的水擠入燒瓶中，由于NH3極易溶于水，使燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減小，燒杯中的水迅速進入燒瓶中，形成噴泉。(2)先打開a、c活塞，再將膠頭滴管中的水擠入燒瓶中，燒瓶中的壓強迅速減小，燒瓶中的HCl氣體會進入到燒瓶中，且與NH3化合生成NH4Cl而產(chǎn)生白煙。(3)在(2)基礎上，若關閉a活塞，打開b活塞，燒杯中的水會迅速進入燒瓶中，形成噴泉；若打開b活塞，不關閉a活塞，燒瓶中的水便會同時進入燒瓶和中，形成雙噴泉。