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    2021年高考化学一轮复习讲义 第4章 专题突破18 喷泉实验及拓展应用
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    2021年高考化学一轮复习讲义 第4章 专题突破18 喷泉实验及拓展应用

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    专题突破18 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

    气体

    HCl

    NH3

    CO2Cl2

    SO2H2S

    NO2

    NOO2

    (43)

    NO2O2

    (41)

    吸收剂

    水、NaOH

    溶液

    NaOH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()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()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()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()向导管中通入一定量的H2SSO2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()打开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处的止水夹观察到先有白烟产生后产生喷泉装置()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

    (1)HClNH3NO2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为 mol·L1

    (2)当是NO2O2的混合气体且体积比为41c(HNO3) mol·L1

    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(  )

    ACO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉

    BNH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉

    CH2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉

    DHCl(AgNO3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(2018·沈阳质检)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(  )

    A挤压装置的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶片刻后打开止水夹

    B挤压装置的胶头滴管使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a处不断鼓入空气并打开止水夹

    D在装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹

    答案 B

    解析 H2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.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)

    (1)若用HCl气体c(HCl)                                             

                                                                           

    (2)若用NO2气体c(HNO3)                                          

    (3)若用n(NO2)n(O2)21的混合气体c(HNO3)                      

    答案 (1) mol·L1 (2) mol·L1    (3) mol·L1

    解析 设烧瓶的容积为V L,则气体的物质的量均为 mol

    (1)若是HCl气体,喷泉后,溶液充满烧瓶,则溶液的体积为V Lc(HCl) mol·L1

    (2)若为NO2,喷泉后,溶质为HNO3

    3NO2H2O===2HNO3NO

     mol   × mol

    则喷泉后溶液的体积为V L

    c(HNO3) mol·L1

    4(2020·合肥检测)利用如图所示的装置可以验证NH3HCl的有关性质实验前abc活塞均关闭

    (1)若要在烧瓶中产生喷泉现象烧瓶中不产生喷泉现象其操作方法是                                                                          

    (2)若先打开ac活塞再挤压胶头滴管在烧瓶中可观察到的现象是               

    (3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关在烧瓶中产生喷泉现象烧瓶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ab活塞再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管再打开ab活塞)

    (2)烧瓶中导管口处产生白烟

    (3)先打开ac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ac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ab活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,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中,形成喷泉。

    (2)先打开ac活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,烧瓶中的压强迅速减小,烧瓶中的HCl气体会进入到烧瓶中,且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。

    (3)(2)基础上,若关闭a活塞,打开b活塞,烧杯中的水会迅速进入烧瓶中,形成喷泉;若打开b活塞,不关闭a活塞,烧瓶中的水便会同时进入烧瓶中,形成双喷泉。

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