透视喷泉实验原理.doc

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1、透视喷泉实验原理江苏省如皋市江安中学胡海鹏226534喷泉实验的基本原理是：气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差（负压），则打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。喷泉实验能形象地说明某些气体极易溶于水（或特定溶液）。根据喷泉实验的原理可以推得哪些可以气体实现喷泉实验。【例1】如右图，实验形成的“喷泉”的颜色为红色。回答下列问题：　　　　①烧杯内装的是什么气体？　　②为什么会产生此种现象？　　③假定实验是在标准状况下进行的，喷泉停止后，烧瓶内充满了水。该溶液物质的量浓度为多少？　　④在

2、实验中即使每一步都无失误，喷泉停止后，烧瓶也不能被水充满，为什么？【解析】　　①因为气体遇酚酞碱试液变红，必为碱性气体NH3，而不是HCl。　　②此现象包含两层含意：一是“喷泉”，二是“红色”。当小滴管中的水进入烧瓶后，由于NH3极易溶于水（1:700），使烧瓶内压强减小，当其压强小于大气压时，烧杯中的水被压入烧瓶，进入烧瓶的水进一步溶解NH3，使烧瓶中的压强急剧下降，水会越来越迅速地沿尖嘴导管进入烧瓶内而形成“喷泉”的现象，直至烧瓶内的NH3完全溶解为止。NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-而使酚酞变红，从而产生红

3、色的喷泉。　③设烧瓶的体积为VL，则氨气、氨水的体积均为VL。　　　　　　　　　　　④因为NH3极易溶于水，只能用向下排空气法收集，这样很难使NH3充满烧瓶，其中会残留少量空气，所以喷泉停止时，烧瓶内一般不能充满水。【例2】(1)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了图Ⅱ所示的装置．在图Ⅱ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(填编号字母)A.CaCO3和稀H2SO4B.NH4HCO3与稀HClC.Zn与稀HClD.Al与浓HNO3在图Ⅱ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

4、的下列物质，结果也产生了喷泉．水槽中加入的物质可以是(填编号字母)A．浓硫酸B．食盐C．硝酸铵D．硫酸铜加入该物质能产生喷泉的原因是________．(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置，从产生喷泉的原理分析，二者的不同点在于________．【分析】课本上的喷泉实验为极易溶于水的气体(HCl、NH3)按图Ⅰ装置完成．其原理是，将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，由于气体极易溶于水，则烧瓶中气体压强变小，烧杯中液体压强(大气压)远大于上方气体压强，于是水进入烧瓶形成喷泉．图Ⅱ形成喷泉的条件是：锥形瓶内液体压强远大于大气压(半截烧瓶，上方气压

5、为大气压)．如果通过化学变化，锥形瓶中应产生大量的难溶于该液体的气体，B、C符合条件，A项生成微溶的CaSO4，CO2不能大量生成，D项Al常温遇浓HNO3钝化，无气体生成．以C项为例，生成H2后，锥形瓶上方气体压强不断增大，将液体压出形成喷泉．若不利用化学反应，锥形瓶中盛放酒精，它的沸点较低(78℃)，加热使之气化，当一部分酒精气化，锥形瓶中气体压强增大，于是形成喷泉．该实验的加热方法利用了浓H2SO4稀释放大量热．以上两种喷泉的形成，相同点在于液体压强大于气体压强，不同点为改变压强的方法不同．【答案】(1)BC，A(2)

6、图Ⅰ为减小烧瓶内气体压强，图Ⅱ为增大锥形瓶内液体压强