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时间:2018-07-23
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1、有关喷泉的实验问题 喷泉实验是高中化学第二册中重要的实验,也是高考中重要的考点之一,它往往与其它问题组合成具有探究性、综合性较强的能力考查型题目,为命题者青睐下面谈一谈有关喷泉实验问题 一、喷泉实验形成的原理 喷泉实验是一种宏观的液体喷涌现象,既有天然的,也有人为的它的形成主要是因为容器内外存在较大的压强差在这种压强差的作用下,液体快速流动,通过带有尖嘴的导管喷出来,即形成喷泉 二、喷泉实验形成的条件分析 从原理上分析使容器内外产生较大的压强差是形成喷泉的重要条件,通常有以下两种请况 压强内小外大 即容器内压强迅速减小,与容器外形成较大的压强差一般是容器
2、内的气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应因此当外部的水或溶液接触容器内气体时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,使容器内气体迅速减少,从而使容器内气压迅速降低,在这种压强差的作用下外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉根据喷泉形成的过程和原理,下表中的气体与吸收剂作用就能形成喷泉 2压强内大外小 即容器内压强增大,与容器外形成较大的压强差容器内液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等易挥发液体)或由于发生化学反应,容器内产生大量气体,使容器内压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,从而形成喷泉如喷雾器、人造喷泉等就是利用
3、这个原理形成的 三、喷泉实验成败的三个关键 气体在吸收剂中被吸收的既快又多 如上表中所列气体与吸收剂作用,均能使容器内气体迅速被吸收并导致容器内压强减小,而引发喷泉或容器内产生大量气体又快又多,使容器内压强迅速增大,而引发喷泉 2装置气密性要好 只有良好的气密性,才能保持容器内外已形成的较大的压强差,促使液体快速流动,才能保证喷泉的形成装置气密性差,使容器内外的压强差减小,则不能形成喷泉 3烧瓶中气体的纯度大,浓度足够高 为此收集气体时,特别是极易溶于水的气体,烧瓶必须干燥,用排空气法收集前最好先干燥再收集,且气体的量要充足,才能保证气体的浓度大对某些在
4、水中溶解度不大的气体,也可用排饱和溶液法收集,(如Cl2、SO2、CO2等)但气体无法干燥,由于气体浓度大,吸收剂吸收的快,也可引发喷泉 四、喷泉实验典型例题解 喷泉实验原理与形成的考查 例据图回答下列问题 ()图为中学教学中所用的喷泉实验装置在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,下列组合中不可能形成喷泉的是(填序号) (2)某学生积极思考产生喷泉的其它办法设计图2所示的装置在图2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(填序号) ACaCO3和稀2SO4 BN4CO3和稀Cl CZn和稀Cl 在图2锥形瓶外放一水槽,
5、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,水槽中加入的物质可以是 A浓2SO4B食盐C硝酸铵D硫酸铜 加入该物质能产生喷泉的原因是 (3)比较图和图2的两套装置,从产生喷泉的原理分析,二者的不同点在于 解析()中Cl和N3极易容于水、CO2与NaO反应均使烧瓶内压强迅速减小,烧瓶内外形成较大的压强差,故A、C、D能形成喷泉,而B中Cl2在水中的溶解度不大不能使烧瓶内压强迅速减小,故Cl2和2O不能形成喷泉,故选B (2)图2锥形瓶中,N4CO3与稀Cl、Zn和稀Cl反应产生大量气体,均可使锥形瓶内压强增大,可形成喷泉,而CaC
6、O3和稀2SO4产生的CO2有限,最终反应停止,不能使锥形瓶内压强迅速增大,故不能形成喷泉故选B、C 瓶外水槽中的冷水中,加入食盐和CuSO4均不能使冷水的温度有所变化,加入N4NO3使冷水温度更低,也不能促使酒精挥发,而加入浓2SO4时,因溶解放出大量的热,使乙酸挥发,瓶中压强增大,而形成喷泉,故选A (3)和2形成喷泉的不同处是中压强内小外大,2中是压强内大外小 2气体的制取与喷泉实验操作的的联合考查 例2制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去) ()写出实验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)
7、如图3装置进行喷泉实验上部烧瓶已装满干燥氨气引发水喷发的操作是该实验的原理是 (4)如果只提供如图4的装置,说说所引发喷泉的方法: ()某学生试图用图3做喷泉实验,结果失败试分析实验失败的原因 解析近年来高考试题加强了对学生实验能力的考查本题将氨水的制取、喷泉实验的操作及对实验结果的分析评价,能较好地考查学生的实验操作能力和应用知识能力 答案()2N4Cl+Ca(O)2CaCl2+2N3+22O (2)向下排空气法、碱石灰 (3)打开止水夹、挤出胶头滴管中的水、氨极易溶解于水、使烧瓶内压强迅速减小 (4)打开止水夹,用手(或热毛巾)将烧
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