2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第4章 專題突破5 噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用精講義+優(yōu)習(xí)題（含解析）魯科版.docx

噴泉實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用1噴泉實(shí)驗(yàn)的原理使燒瓶?jī)?nèi)外在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶?jī)?nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。2形成噴泉的類型下面是幾種常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)的發(fā)散裝置及操作方法噴泉實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，其本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴，以教材中的裝置(發(fā)散源)可設(shè)計(jì)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(lái)形成噴泉。設(shè)計(jì)說(shuō)明：裝置()向錐形瓶通入少量空氣，將少量水壓入燒瓶，導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)入燒瓶中，瓶?jī)?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?jī)?nèi)酒精因升溫而揮發(fā)，錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)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?jī)?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(guān)閉該止水夾，等充分反應(yīng)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(dǎo)管上部的兩個(gè)活塞，則在右面燒瓶出現(xiàn)噴煙現(xiàn)象，再打開導(dǎo)管下部活塞，則可產(chǎn)生雙噴泉。4噴泉實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的濃度計(jì)算關(guān)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(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)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(shí)：所得溶液的物質(zhì)的量濃度為molL1。(2)當(dāng)是NO2和O2的混合氣體且體積比為41時(shí)，c(HNO3)molL1。1.如圖裝置中，干燥燒瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)/無(wú)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(qiáng)差，無(wú)法形成噴泉，A項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符。2(2018沈陽(yáng)質(zhì)檢)下圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案，下列有關(guān)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(jìn)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(jìn)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?jī)?nèi)外形成較大壓強(qiáng)差，故不能引發(fā)噴泉。3.如右圖為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。某同學(xué)用燒瓶中盛不同成分的氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)幫助分析實(shí)驗(yàn)后燒瓶中所得溶液的濃度。(假設(shè)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成實(shí)驗(yàn)，且溶質(zhì)不擴(kuò)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(shè)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(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他方法，并設(shè)計(jì)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(yīng)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(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，錐形瓶中氣體壓強(qiáng)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(qiáng)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(yīng)，NaHCO3與NaOH溶液反應(yīng)不產(chǎn)生氣體，不能形成壓強(qiáng)差，故不能形成噴泉；CaCO3與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，但生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在CaCO3的表面，會(huì)使反應(yīng)很快停止，不能形成較大的壓強(qiáng)差，故不能形成噴泉；NH4HCO3與稀鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生較多的CO2氣體，從而使錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)，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(qiáng)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(qiáng)差，不能形成噴泉。5(2018合肥檢測(cè))利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)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(guò)擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān)，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(dǎo)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(guān)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?dāng)D入燒瓶中，由于NH3極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，燒杯中的水迅速進(jìn)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?dāng)D入燒瓶中，燒瓶中的壓強(qiáng)迅速減小，燒瓶中的HCl氣體會(huì)進(jìn)入到燒瓶中，且與NH3化合生成NH4Cl而產(chǎn)生白煙。(3)在(2)基礎(chǔ)上，若關(guān)閉a活塞，打開b活塞，燒杯中的水會(huì)迅速進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉；若打開b活塞，不關(guān)閉a活塞，燒瓶中的水便會(huì)同時(shí)進(jìn)入燒瓶和中，形成雙噴泉。