高中化学喷泉

1高中化学·喷泉实验试题集锦喷泉实验是课本叙述和演示的一个重要实验，也是高考常考内容，并且题型的设计屡有创新，难度也在变化中递增。我们通过实验操作、讨论、、计算，不仅要了解溶于水的气体，由压强变化形成美丽的喷泉的定性认识，更要掌握气体和溶液、或气体和气体只要压强变化都能形成这一实验现象的本质。1．形成喷泉的组合：（1）NH3、HCl、HBr、HI、SO2等这些在水中溶解度大的气体、NO2或V（NO2）：V（O2）为4：1的混合气体或V（NO）：V（O2）为4：3的混合气体，都可与水配组做喷泉实验；（2）CO2、H2S、Cl2等酸性气体可以与NaOH溶液配组形成喷泉，且NaOH溶液浓度越大，效果就越好；（3）有机气体与有机溶剂配组形成喷泉；常见形成喷泉实验组合气体A溶液B溶液C喷泉HClH2O石蕊红色AgNO3白色NH3H2O酚酞红色石蕊蓝色FeI3红褐色Cl2NaOHKI淀粉蓝色H2SNaOHCuCl2黑色CO2NaOH澄清石灰水白色2．喷泉的计算根据充入烧瓶中的液体的体积可以计算烧瓶内所盛气体的纯度或平均式量；或根据充入烧瓶中的气体计算形成溶液的物质的量浓度。3．喷泉的设计喷泉实验能发生的条件是：气体在溶液中溶解度大或者可与液体发生剧烈反应，且不再产生新的气体或者气体体积急剧减小，造成烧瓶内外压强差较大，即可发生“喷泉”现象。中学阶段，能形成喷泉现象常见的有NH3、HCl、HBr、HI、SO2等这些在水中溶解度大的气体，可与水配组做喷泉实验；CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体，不能与水配组形成喷泉，但可以与NaOH溶液配组形成喷泉，且NaOH溶液浓度越大，效果就越好；V（NO2）：V（O2）为4：1的混合气体或V（NO）：V（O2）为4：3的混合气体，都可以与水配组做喷泉实验。有关“喷泉实验”的习题选编1．右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是（）A．烧瓶中立即出现白烟B．烧瓶中立即出现红棕色C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体图122．如图2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（）XYANH3H2OBSO2NaOH溶液CCO26mol/LH2SO4溶液DHCl6mol/LNa2SO4溶液图23．(1)如图3装置，在锥形瓶中加入足量的下列物质，能产生喷泉现象的是（）A.碳酸钠和稀盐酸B.氢氧化钠和稀盐酸C.铜和稀硫酸D.硫酸铜和氢氧化钠溶液(2)如图4装置，在锥形瓶外放一个水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入冰水后，再加入足量的下列物质，产生了喷泉，水槽中加入的物质可以是（）A.浓硫酸B.食盐C.硝酸钾D.硫酸铜；图3图44．利用如图（图5）所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质．实验前a、b、c活塞均关闭．（1）若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶I中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_____________________。（2）若先打开a、c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I中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是__________图55．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。其产生的原因是存在压强差。试根据附图，回答下列问题：（1）在图A的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A．HCl和H2OB．NH3和H2OC．NH3和苯D．CO2和烧碱溶液3（2）在图B的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后能产生喷泉现象的是A．Cu与稀盐酸B．NaHCO3与NaOH溶液C．大理石与稀硫酸D．碳铵与稀硝酸（3）若图B的锥形瓶内是无水酒精，水槽内是冷水，则向水槽中加入足量的下列哪些物质也会产生喷泉现象？A．浓硫酸B．生石灰C．氢氧化钡晶体与NH4Cl固体D．氢氧化钠固体（4）城市中常见的人造喷泉及火山喷发的原理与上述装置的原理相似。（5）如果只提供如图C的装置，引发喷泉的方法是。（6）图D是用排水取气法收集的一瓶乙烯，请你结合喷泉原理和乙烯的化学性质，在图D的基础上设计一个方案，使它产生喷泉，力求使水充满整个烧瓶。简述操作过程。6.某同学设计了如图所示的装置,根据装置回答问题:(1)常温下将H2S与SO2以1:1充满烧瓶,不久,烧瓶中能观察到的现象是_____________________________________________________________________________(2)若用Cl2代替SO2,其余同上.观察到的现象与(1)相同和不同之处分别是____________________________________________________________,并用简要文字和化学方程式解释原因________________________________________________________.7．氨是一种重要的化工原料，某学习小组欲制取氨气并探究其性质。请回答：（1）实验室制取氨气的化学方程式是。（2）①右图是进行氨气喷泉实验的装置，引发喷泉的操作步骤是。②氨气使烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是_______________________________（用电离方程式表示）。8．在体积为1L的干燥烧瓶中，用排空气法充入HCl气体后，测得烧瓶中的气体对氧气的相对密度为1.082，以此气体进行喷泉实验，当喷泉停止后，进入烧瓶中的液体体积是A．1／4LB．1／2LC．3／4LD．全满49．（MCE95-7）在右图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是a（干燥气体）b（液体）ANO2水BCO24mol/LNaOH溶液CCl2饱和NaCl水溶液DNH31mol/L盐酸10．（98-上海-17）同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为A．①②B．①②C．①=②D．不能确定11．A是一种白色晶体，它与浓氢氧化钠溶液共热，放出无色气体B。用圆底烧瓶收集干燥的B。按下图装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉；A与浓硫酸反应，放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按下图装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。（1）A的化学式是__________________。（2）可用于除去B中水分的干燥剂是_____________。收集气体B的方法是_____________。（3）收集气体C的方法是___________________。12．（02-天津理综-29）大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响。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1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是。该实验的原理是。（4）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。答：。13．如右图，烧瓶a中充满干燥氯气，将滴管b中的浓氨水挤入烧瓶a中，开始时，烧瓶a中发生的反应有：NH3＋Cl2→N2＋HCl（未配平），同时生成白烟并发红光。试回答：（1）反应中生成的白烟是。（2）反应完成后，将烧瓶a的导气管插入水槽的液面以下，并打开止水夹f，观察到有水吸入烧瓶a中形成喷泉，当喷泉停止后升入烧瓶a中的水大约占烧瓶容积的。（3）标志烧瓶a中反应全部完成的化学方程式为。514．如右图所示，在一个烧瓶中充满气体A，打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的气体B后关闭该止水夹，待充分反应后再打开②处的止水夹来，请按要求填表回答：（1）打开②处的止水夹前后烧瓶中所观察到的现象并按要求书写反应的化学方程式：（2）分别完成以上三个实验后，烧瓶内剩余气体最多的是（填实验序号）__________________________________。实验序号气体A气体B现象A和B反应的化学方程式打开②处的止水夹前打开②处的止水夹后①SO2H2S②NH3HCl③O2NO【参考答案】1.答案：B解析：此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图，可知氨气和氯气接触时发生反应：4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2，烧瓶中出现白烟，A对；不能出现红棕色气体，B错；该反应中氨气中的氮元素化合价升高，表现还原性，C对；烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体，D对。2．分析：当滴入的液体Y将锥形瓶中的气体X溶解或发生反应后，使锥形瓶中的压强减小，大气压通过导管将空气压入小气球a使它鼓胀起来。因此，不符合条件的只有（C）。这个实验虽然没有产生喷泉现象，但它的原理跟喷泉实验原理是相同的。3．（1）分析：碳酸钠和盐酸反应能产生大量的CO2气体使锥形瓶内的压强增大，从而将反应混合物压入烧瓶。也能形成喷泉。所以答案选（A）。（2）分析：浓硫酸溶于水放热，可使锥形瓶内的酒精部分气化而使锥形瓶内压强增大，将酒精压入烧瓶形成喷泉。答案为（A）。4．答案：（1）先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管（或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞）。（2）导管口处产生白烟。（3）先打开a、c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，然后打开b活塞。5、（1）C（2）D（3）ABD（4）B（5）打开夹子，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。（6）先在一个气球内充入与烧瓶等体积的氯气或溴化氢，打开止水夹K，从图中乳胶管处将气球内气体缓缓送入烧瓶内。6.(1)有黄色沉淀,有水珠,溶液喷入烧瓶内.6有关的化学方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O（2）相同点:有黄色沉淀.不同点:没有喷泉现象.原因是:反应前后气体体积没有发生变化,不能产生压强差.Cl2+H2S=S↓+2HCl。7.（1）2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2+2NH3↑+2H2O（2）①轻轻挤压滴管，使少量水加入烧瓶，然后打开止水夹K。②NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH－8．C9．BD10．C11．（1）NH4Cl（2）碱石灰（或答生石灰、KOH固体等任一种不与氨反应的干燥剂）向下排气法（3）向上排气法12．（1）2NH4Cl＋Ca（OH）22NH3↑＋CaCl2＋2H2O（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，致使烧瓶内气体压强迅速减小。（4）打开夹子，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。13．（1）NH4Cl（2）2／3（3）8NH3＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl14．（1）实验序号气体A气体B现象A和B反应的化学方程式打开②处的止水夹前打开②处的止水夹后①SO2H2S烧瓶内壁产生水雾和黄色固体；烧瓶中形成喷泉，溶液几乎充满烧瓶。SO2＋2H2S＝3S＋2H2O②NH3HCl烧瓶内产生大量白烟；烧瓶中形成喷泉，溶液充满烧瓶。NH3＋HCl＝NH4Cl③O2NO烧瓶内气体由无色变为红棕色；由溶液进入烧瓶，但未充满，气体由红棕色变为无色。2NO＋O2＝2NO2（2）③