喷泉实验原理及应用
查漏补缺学案
高一化学编写：刘丹审核：潘晓静使用日期：2018.1.5
喷泉实验原理及应用
基本原理：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。
实验要求：①装置气密性良好；②所用气体能大量溶于所用液体（如NH3、HCl、HBr、HI、与水）或气体与液体快速反应（如H2S、CO2、Cl2、NO2、SO2与氢氧化钠溶液）；③气体要充满烧瓶（不充满的话烧瓶中会有空气，影响喷泉效果）；④盛气体的烧瓶必须干燥（针对极易溶于水的气体与水进行喷泉实验的情况）（瓶中若有液体会吸收一部分气体，使空气进入，影响喷泉效果）。
例题1、(1)判断下列几种气体（括号内为溶剂或反应物溶液），按如图装置加
入，能看到喷泉现象的是（）
A、HCl（H2O）
B、CO2（H2O）
C、SO2（NaOH溶液）
D、NH3（汽油）
(2)某学生试图用氨气和水去做喷泉实验，结果实验失败，试分析实验
失败可能的原因。
例题2、制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)
(1) 写出实验室制取氨气的化学方程式: _________。
(2) 收集氨气应使用_____法，要得到干燥的氨气可选用_____做干
燥剂。
(3) 用图(a)所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，
引发上述喷泉的操作是________________。该实验的原理___
____________________。
(4)如果只提供如图(b)的装置，请说明引发喷泉的方法。
答：______________________________________________。
例题3、如图3所示，甲学生在烧瓶中充满O2，并在反匙燃烧匙中加入一种白色固体物质，欲做O2的喷泉实验。实验开始，用凸透镜将日光聚焦于反匙燃烧匙中的固体，燃烧匙内出现一阵火光和白烟。等一会儿，打开橡皮管上的止水夹。看到有美丽的喷泉发生。请问他在反匙燃烧匙中加入了什么物质?
例题4、如图装置，实验前a、b、c活塞均关闭。若要在该装
置中产生喷烟现象，该怎样操作？若想在该装置中产生双喷泉
现象，该怎样操作？
题5、标准状况下两个等体积的干燥烧瓶中分别充满①NH3②NO2③体积比4:1混合的NO2与O
，进行喷泉实验，经充分反应后烧瓶内溶液的物质的量浓度大小顺序是___________________ 2
____
例题6、喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验，也是一种自然现象。其产生原因是存在较大的压强差。试根据附图，回答下列问题：
(1)在图中的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产
生喷泉的是
A．Cu与稀盐酸B．NaHCO３与NaOH溶液
C．CaCO３与稀硫酸D．NH４HCO３与稀盐酸
(2)在图中的锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入
冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加
入的物质不可能是
A．浓硫酸B．生石灰C．硝酸铵D．烧碱
注：城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与该装置的原理相似。
例题7、如图所示，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y。若挤压滴管
胶头，使液体Y滴入锥形瓶中，振荡，过一会儿，可见小气球a鼓胀起来。
气体X和液体Y不可能是（）。
A．NH3 H2O B．SO2NaOH溶液
C ．CO 2 6 mol/L H 2SO 4溶液
D ．HCl 6 mol/L Na 2SO 4溶液
喷泉实验答案
1、（1）AC
（2）制备氨气时烧瓶潮湿；装置漏气；氨气中混入了空气等。
2、(1) 2NH 4Cl+Ca(OH)2
2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O (2) 向下排空气 碱石灰
(3) 打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。氨气极易溶解于水，使烧瓶内气体压强迅速减小。
(4) 方法一、打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉；方法二、打开止水夹，烧瓶上覆盖冷毛巾或淋洒冷水，使烧瓶内温度降低，压强减小，从而引发喷泉；方法三、打开止水夹，在烧瓶上涂抹无水乙醇，由于乙醇挥发带走热量使烧瓶内温度降低，压强减小，引发喷泉。
3、 综合分析上述实验中产生的现象，结合喷泉实验的原理，我们会很容易想到反匙燃烧匙中加入的物质是白磷。白磷与烧瓶内的O 2反应生成P 2O 5固体，使烧瓶内压强减小。打开止水夹后烧杯中的水被压入烧瓶内形成喷泉。
4、挤压胶头滴管，滴管中的水溶解右瓶中的部分NH 3使瓶内压强减小。打开活塞a 、b ，左瓶中的HCl 进入右瓶生成NH 4Cl 固体而产生喷烟现象。若此时打开活塞c ，则烧杯内的水会压向左右两个烧瓶，在左瓶中产生红色喷泉，在右瓶中产生蓝色喷泉。
5、(体积均按照标况处理)①设烧瓶的体积为V L ，则充满NH 3后气体的物质的量为mol 。发生喷泉现象后，烧瓶将充满溶有NH 3的溶液，即溶液的体积为VL ，所以烧瓶内溶液的物质的量浓度为mol/L 。
②设烧瓶的体积为VL ，则充满NO 2后气体的物质的量为mol 。发生如下反应：
3NO 2+2H 2O=2HNO 3+NO ，反应后生成HNO 3的物质的量为mol 。由于剩余V L NO
气体，所以烧瓶中溶液的体积为V L ，因此烧瓶内溶液的物质的量浓度也为
mol/L 。 ③设烧瓶的体积为VL ，体积比4:1混合的NO 2与O 2恰好与水完全反应生成硝酸，
4NO 2+2H 2O+ O 2=4HNO 3，反应后生成HNO 3的物质的量为
54mol ，液体充满烧瓶，即溶液的体积为VL ，因此烧瓶内溶液的物质的量浓度为
5
4mol/L 。
6、(1) D。
(2)浓硫酸、生石灰、烧碱溶于水时，放出大量的热，温度升高，酒精挥发加快，锥形瓶内压强增大，从而形成喷泉，而硝酸铵溶于水时，吸收大量的热。故答案为C。
7、C