2020年高考中的喷泉实验的操作原理及拓展应用
化学液体喷泉实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解喷泉实验的原理,即气体溶解或化学反应导致烧瓶内气体压强变化,形成液体喷泉。
2. 掌握喷泉实验的操作步骤,包括装置搭建、气体收集、液体喷泉现象观察等。
3. 通过实验观察不同气体与液体之间的溶解和反应,验证气体溶解度及化学反应对喷泉现象的影响。
二、实验原理喷泉实验基于气体溶解或化学反应导致烧瓶内气体压强变化而形成液体喷泉的原理。
具体过程如下:1. 将干燥气体充满烧瓶,并通过导管连接至盛有液体的容器。
2. 当烧瓶中的气体溶解于液体或与液体发生化学反应时,烧瓶内气体压强降低。
3. 外界大气压将液体压入烧瓶,形成液体喷泉。
三、实验材料与仪器1. 仪器:烧瓶、胶头滴管、直导管、烧杯、锥形瓶、玻璃棒等。
2. 液体:水、酚酞试液、氯化铁溶液、NaOH溶液等。
3. 气体:氨气、HCl气体、NO气体、CO2气体等。
四、实验步骤1. 将烧瓶与导管连接,并检验装置的气密性。
2. 将烧瓶底朝上,导管朝下,插入盛有液体的烧杯中。
3. 通过胶头滴管向烧瓶中充入干燥气体,直至烧瓶内充满气体。
4. 观察气体溶解或与液体反应,导致烧瓶内气体压强降低,形成液体喷泉。
5. 根据实验现象,分析气体溶解度及化学反应对喷泉现象的影响。
五、实验现象与结果1. 氨气溶解于水,形成红色喷泉,溶液呈碱性。
2. HCl气体溶解于水,形成无色喷泉。
3. NO气体不溶于水,不形成喷泉。
4. CO2气体与NaOH溶液反应,形成无色喷泉。
六、分析与讨论1. 氨气在水中的溶解度较大,因此形成红色喷泉。
2. HCl气体溶解于水,导致烧瓶内气体压强降低,形成无色喷泉。
3. NO气体不溶于水,因此不形成喷泉。
4. CO2气体与NaOH溶液反应,生成碳酸钠,导致烧瓶内气体压强降低,形成无色喷泉。
七、结论1. 喷泉实验原理是基于气体溶解或化学反应导致烧瓶内气体压强变化而形成液体喷泉。
2. 通过实验观察不同气体与液体之间的溶解和反应,可以验证气体溶解度及化学反应对喷泉现象的影响。
喷泉实验及拓展应用教案

喷泉实验及拓展应用教案喷泉实验是物理实验中常见的一个实验项目,它通过利用气体的流动和压力原理,使水通过一定的装置形成喷射,引起水柱从地面喷出。
这个实验不仅能够直观地展示压力和流体力学的原理,还具有趣味性和教育性,适合用于小学和初中的科学实验教学中。
以下是一份喷泉实验及拓展应用的教案:一、实验目的:通过喷泉实验探究压力对流体运动的影响,并进一步探讨喷泉原理及其在生活中的应用。
二、实验器材和材料:1. 水容器(如一个玻璃瓶)2. 小型水泵3. 排水管4. 水管5. 水龙头三、实验步骤:1. 将水容器放在桌面上,用水龙头或其他方法向水容器中注满水。
2. 将排水管连接到水容器底部,排水管另一端放入一个可以接水的容器中。
3. 将水泵插入水容器中,保证水泵的电线已连接好。
4. 打开水泵电源,观察水容器中的水流动情况。
5. 调节水泵的工作时长和水流强弱,观察喷泉高度的变化。
四、实验结果和分析:1. 实验中,当水泵开始工作时,水开始从喷泉装置中喷出,形成一个水柱。
2. 随着水泵的工作时长和水流强弱的变化,喷泉的高度也会有相应的变化。
当水流强大时,喷泉高度较高;当水流较小时,喷泉高度较低。
五、实验讨论和问题提出:1. 通过实验,我们可以发现当水从喷泉中喷出时,有一个明显的高度,这是因为水受到一定的压力作用。
2. 喷泉实验中,水从喷泉装置中喷出的高度与水流的强度有关。
请同学们思考一下,为什么水流强大时,喷泉的高度会较高?为什么水流较小时,喷泉的高度会较低?六、实验拓展:1. 将水泵的出口与气球相连接,打开水泵,观察气球的膨胀情况。
可以发现,随着水流的输入,气球会逐渐膨胀,这是因为水的压力作用的结果。
2. 进一步拓展,将水泵的水管朝上垂直放置,打开水泵,观察水柱的形成和高度变化。
可以发现,当水柱达到一定高度后,水柱会折回降低高度,并重新形成喷射,形成周期性的喷泉效果。
3. 可以讨论喷泉的应用,例如喷泉广场、音乐喷泉、喷泉景观等,并初步探究喷泉设计中的原理。
水滴喷泉实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景水滴喷泉实验是一项经典的物理实验,旨在演示大气压力与液体表面张力在形成喷泉现象中的作用。
通过实验,我们可以直观地观察到水滴在特定条件下如何形成喷泉,并探究影响喷泉高度的因素。
二、实验目的1. 理解大气压力和液体表面张力在喷泉形成过程中的作用。
2. 探究不同液体、不同容器形状对喷泉高度的影响。
3. 提高实验操作技能,培养严谨的科学态度。
三、实验原理水滴喷泉实验的基本原理是:在一定的液体中,由于大气压力和液体表面张力的作用,液体可以形成喷泉。
具体来说,当液体被喷嘴挤出时,液体表面张力使得液体形成细小的液滴,而大气压力则推动液滴向上运动,形成喷泉。
四、实验器材1. 喷嘴:用于喷出液体。
2. 容器:用于盛放液体。
3. 液体:实验中使用的液体。
4. 计时器:用于测量喷泉持续时间。
5. 直尺:用于测量喷泉高度。
五、实验步骤1. 准备实验器材,检查喷嘴、容器等是否完好。
2. 将液体倒入容器中,确保液体量足够。
3. 将喷嘴插入液体中,调整喷嘴角度,使液体能够顺利喷出。
4. 观察喷泉现象,记录喷泉高度和持续时间。
5. 更换不同形状的喷嘴和液体,重复上述实验步骤。
6. 分析实验数据,得出结论。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示,喷泉高度与喷嘴形状、液体种类和大气压力有关。
2. 当喷嘴形状发生变化时,喷泉高度也随之变化。
这是因为不同形状的喷嘴对液体的压力分布不同,从而影响了喷泉的形成。
3. 实验中使用的液体种类也对喷泉高度有影响。
不同液体的表面张力不同,从而影响了液滴的形成和喷泉的形成。
4. 大气压力对喷泉高度也有一定的影响。
大气压力越大,喷泉高度越高。
七、实验结论1. 大气压力和液体表面张力是形成喷泉现象的关键因素。
2. 喷嘴形状、液体种类和大气压力都会影响喷泉高度。
3. 本实验验证了大气压力和液体表面张力在喷泉形成过程中的作用,为后续相关实验提供了参考。
八、实验心得1. 通过本次实验,我深刻理解了大气压力和液体表面张力在喷泉形成过程中的作用。
吸管水喷泉实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景喷泉,作为一种常见的自然景观,总是让人感到神奇。
喷泉的形成原理是大气压强和液体压力的相互作用。
为了验证这一原理,我们进行了吸管水喷泉实验。
二、实验目的1. 了解喷泉形成的基本原理。
2. 验证大气压强和液体压力的相互作用。
3. 掌握简单的物理实验操作技能。
三、实验材料1. 水杯1个2. 大吸管2根3. 水适量4. 色素(可选)四、实验步骤1. 往水杯里倒入大半杯水,加入适量色素,以便观察实验现象(可选)。
2. 用手握住吸管,将吸管向下伸进水面下时,稍微松开顶部吸管口。
3. 将吸管向上抬起时,闭合顶部吸管口。
4. 按此动作,快速地上下来回操作几次,并观察吸管内的水位变化。
5. 将两根吸管加长,再重复上述步骤。
6. 观察吸管内的水位逐渐升高,最终从顶部的吸管口喷出。
五、实验现象1. 当吸管向下伸入水面下时,由于吸管内气压小于外界大气压,水会从水杯中流入吸管内。
2. 当吸管向上抬起并闭合顶部吸管口时,吸管内气压保持较低,水不会流出。
3. 随着吸管上下来回运动,吸管内的水位逐渐升高,最终从顶部的吸管口喷出。
六、实验原理1. 大气压强:大气压强是指大气对地面以及地面上的物体所产生的压力。
在实验中,当吸管向下伸入水面下时,由于吸管内气压小于外界大气压,水会从水杯中流入吸管内。
2. 液体压力:液体压力是指液体对容器壁和液体内部产生的压力。
在实验中,当吸管内的水位升高时,液体压力也随之增大,最终使水从吸管口喷出。
七、实验结论通过吸管水喷泉实验,我们验证了大气压强和液体压力的相互作用。
实验结果表明,当吸管内气压小于外界大气压时,水会从水杯中流入吸管内;当吸管内气压保持较低时,水不会流出;随着吸管内水位升高,液体压力增大,最终使水从吸管口喷出。
八、实验拓展1. 尝试改变吸管长度,观察对实验现象的影响。
2. 尝试改变水杯的高度,观察对实验现象的影响。
3. 尝试将实验装置中的水更换为其他液体,观察对实验现象的影响。
化学喷泉实验原理及应用

化学喷泉实验原理及应用化学喷泉实验的原理是基于几个重要的化学反应。
首先,我们需要制备一个能够产生气体的混合物,这个混合物通常由氢氧化钠和盐酸或醋酸组成。
当这两种物质混合时,会发生中和反应,产生氯化钠和水。
这个反应释放出大量的热能和气体。
接下来的一个反应是碳酸钠和盐酸的反应。
这个反应会产生二氧化碳气体。
最后,还有一个重要的反应是过氧化氢和无机催化剂之间的反应。
过氧化氢分解产生氧气和水,而催化剂可以加速这个反应的进行。
将这些反应物按照一定的顺序加入一个容器中,并在特定时间和条件下进行,就可以看到一个壮观的喷泉效应。
当气体释放时,它会推动液体从容器底部冒出,形成一个喷泉。
而且,由于颗粒的形成和颗粒之间的摩擦,会形成许多小气泡,增加了实验的效果。
化学喷泉实验有很多应用。
首先,它可以用于化学教学中。
通过观察和研究这个实验,学生可以更好地理解化学反应的原理和过程。
同时,实验中需要考虑的因素,如反应物的浓度、温度、压力等,都可以帮助学生理解化学实验的设计和参数选择的重要性。
此外,化学喷泉实验还可以用于科普活动中。
通过展示这个壮观的实验,可以吸引观众的兴趣,并增加他们对化学的了解。
同时,可以通过对实验的讲解,向观众介绍相关的化学概念和反应原理。
这样一来,化学喷泉实验不仅可以提高观众对化学的认识,还可以增加他们对科学的兴趣。
最后,化学喷泉实验也可以作为一个娱乐项目。
它可以在儿童乐园、科技展览、生日派对等活动中使用,吸引大家的目光,增加活动的乐趣。
在进行化学喷泉实验时,我们需要注意一些安全事项。
首先,实验过程中会产生大量的气体和液体,要确保实验场所通风良好。
其次,化学品应该储存在合适的容器中,避免泄漏导致危险。
最后,实验人员应该佩戴适当的防护装备,如手套、护目镜等,以确保安全。
总结来说,化学喷泉实验是一种有趣又有教育意义的化学实验。
它通过几个化学反应的顺序进行,产生喷泉效应。
这个实验可以用于化学教学、科普活动、环境保护教育等领域。
全面解析喷泉实验的原理及其应用

全面解析喷泉实验的原理及其应用喷泉实验的原理喷泉实验是一种流体实验方法,利用液体的自身重力流动性质和重力势能转化为动能的原理进行实验。
一般来说,液体从较高处的水箱或者水池自由落下,自由流动,最终流向低处的水槽或者水桶中。
流体静力学与水流速度的关系喷泉实验中,流体静力学是非常重要的一部分,它描述了液体在静态条件下的压力关系。
流体静力学的知识主要包括:•流体静力学基本定律:布尔涅定律、帕斯卡定律、阿基米德原理以及等静压面定理。
•流体的流动形式:层流和湍流。
在喷泉实验中,运用流体静力学可以得到液体在不同高度处的压力,从而推导出液体流动中的速度和能量转化情况。
喷泉实验中的势能与动能转化喷泉实验中,液体从水箱或者水池高处落下,具有重力势能,流动过程中势能随着液体降低而逐渐减少,而动能随着流速的增加而逐渐提高。
在喷泉实验中,我们可以利用压力的变化推导出液体流动的速度、高度以及到达目标槽位时的动能大小,从而理解液体势能与动能的相互转化关系。
喷泉实验的应用喷泉艺术喷泉艺术是运用喷泉的水流、水柱、水雾等形式及其变幻,以适当的音乐、灯光、色彩等多种艺术手段展现出美妙的画面形象及其抒发的情感。
喷泉在喷泉艺术中的应用是非常广泛的,通过控制水流速度、高度、角度和流量等参数,可以创造出各种各样形态的水柱、水帘、水幕等图案,在灯光、音乐等配合下形成独具艺术特色的场景。
喷泉调试喷泉在实际应用中,需要进行复杂的调试工作。
喷泉调试主要涉及水流形状和工程应力方面的问题,需要运用喷泉实验技术来进行。
通过将实验室中的喷泉实验与实际喷泉的工程应力进行相互印证,可以有效地进行调试,改善喷泉工程的施工过程和使用稳定性。
生态湿地近年来,生态湿地的修复和建设已成为当今生态环保领域的热点之一。
生态湿地利用喷泉技术,可以形成各种含氧丰富的水流,创造出复杂的水-土-空气界面,为湿地中的生态系统提供生息基础。
常用的湿地喷泉技术包括带氧喷泉和溶氧喷泉等技术,它们可以有效地增加湿地的含氧量,使其生态环境更加稳定和健康。
全面解析喷泉实验的原理及其应用

全面解析喷泉实验的原理及其应用喷泉实验在高中化学教学中具有相当重要的地位。
其实验的要求是:①装置气密性良好;②所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。
实验的基本原理是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。
喷泉实验的物理推导原理如下:如右图1所示,在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口,立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试液),如图安装好装置。
打开橡皮管的滴头,使少量水进入烧瓶,氨气溶于水使瓶内压强迅速下降,当瓶内压强下降到一定程度时,外界大气压就将烧杯内的水压入烧瓶,形成喷泉。
假设烧瓶的容积为250 mL,玻璃管长35 cm,胶头滴管中可挤出0.5 mL水,那么气体在水中的溶解度多大时才能形成喷泉呢?要使水通过玻璃管喷入烧瓶形成喷泉,瓶内外压强差必须超过一个特定的值。
设大气压为P0,35 cm水柱产生的压强为P1,形成喷泉时烧瓶内压强为P,要使水柱喷入瓶内,要求P<P0-P1.一个标准大气压相当于10.34 m水柱产生的压强,则P<P0-P1=10.34 m水柱-0.35 m水柱=9.99 m水柱。
根据波意尔定律,当压强由10.34 m水柱变为9.99 m水柱时,气体的体积由250 mL变为V,=,V=241.5 mL,即烧瓶内气体体积至少减少250 mL-241.5 mL=8.5 mL.故当滴管内0.5 mL水挤入烧瓶后如能溶解8.5 mL 1标准大气压的气体,即1 mL水溶解多于17 mL气体时,就能形成喷泉。
NH3、HBr、HCl、HI、SO2、NO2等气体的溶解度均大于17,在水中都能形成喷泉。
CO2、H2S、Cl2等气体在水中不能形成喷泉,但在NaOH溶液中可以形成喷泉。
根据其原理进行拓展还可以探讨喷泉实验的多种应用。
一、根据实验装置进行的条件拓展例1、制取氨气并完成喷泉实验(图2中夹持装置均已略去)。
喷泉实验的原理及拓展应用

喷泉实验的原理及拓展应用喷泉实验的原理喷泉实验是一种模拟自然界中水流动态的实验装置,通过控制水流的压力和喷嘴的形状,实现流水的喷涌和流动效果。
喷泉实验的原理主要包括以下几个方面:1.液体的流体力学:液体在管道内流动时会产生各种压力和速度的变化。
喷泉实验通过控制液体的流速和流量,使水从喷嘴中喷射出来,形成喷泉。
2.浮力与压力平衡:喷泉实验中,液体通过喷嘴喷出后,形成高速的小水柱。
由于喷射速度越快,产生的液体流动越大,所以喷泉水柱能够保持直立。
3.喷嘴设计:喷泉实验中的喷嘴形状对喷泉效果起到重要的影响。
不同形状的喷嘴可以产生不同的喷泉效果,比如喷射方向、喷射范围和喷射高度等。
4.水泵和水压控制:喷泉实验需要使用水泵来提供液体的流动力。
通过控制水泵的运行状态和水压大小,可以调节喷泉的流量和高度。
喷泉实验的拓展应用喷泉实验不仅仅是一个科学实验,还有许多拓展应用,包括以下几个方面:1.教育与科普:喷泉实验可以作为科学教育和科普活动的一种形式,通过实际观察和操作,生动形象地展示液体力学原理,激发学生对科学的兴趣。
2.景观设计:喷泉作为一种美化城市环境的景观设计元素,已经被广泛应用于公园、广场和游乐园等场所。
通过控制喷泉的形状、高度和喷水节奏,可以创建出各种独特的水景效果。
3.环境调节:喷泉能够增加空气中的湿度,降低气温,并且喷泉的水流声可以起到一定的缓解压力和放松身心的作用。
因此,在城市中设置喷泉可以改善气候环境,提供人们的生活质量。
4.游乐设施:喷泉可以用作游乐设施,吸引游客和儿童的注意力。
通过设计不同的喷水效果和喷射高度,可以创建出各种有趣的游戏和娱乐项目,增加人们的游玩乐趣。
喷泉实验的操作步骤喷泉实验的操作步骤如下:1.准备实验器材:包括喷嘴、水泵、管道和控制装置等。
2.确定喷泉的形状和高度:根据实验的需要和设计目的,选择合适的喷嘴形状和喷射高度。
3.接通水泵电源:将水泵连接到电源,并打开水泵开关,开始供水。
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全国卷热考微专题(7)喷泉实验的操作
原理及拓展应用
1.喷泉实验的原理
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。
2.形成喷泉的类型
以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷泉。
设计说明:
(1)装置(Ⅰ)改变了胶头滴管的位置,胶头滴管挤入少量水于试剂瓶中,即可使少量溶液沿导管进入烧瓶中,导致大量的NH3溶解,烧瓶内形成负压而产生喷泉。
(2)装置(Ⅱ)省去了胶头滴管,用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,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(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶中,瓶内氨气溶于水)。
(3)装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。
(4)装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的H2S和SO2,现象为有淡黄色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液上喷形成喷泉。
(5)装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹,等充分反应后再打开②处的止水夹,观察到先有白烟产生,后产生喷泉。
(6)装置(Ⅵ)中,挤压胶头滴管,然后打开导管上部的两个活塞,则在右面烧瓶出现喷烟现象,再打开导管下部活塞,则可产生双喷泉。
4.喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积,标准状况下的气体进行喷泉实验后物质的量浓度:
(1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时:
溶质的物质量浓度为
1
22.4mol·L
-1。
(2)当NO2和O2的混合气体的体积比为4∶1时,c(HNO3)=1 28
mol·L-1。
如图所示:烧瓶中充满了干燥气体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c 呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,则a 和c 分别是( )
解析:3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO ,能形成喷泉,但水不能充满烧瓶,A 错误;CO 2不能溶于盐酸,B 错误;Cl 2不溶于饱和NaCl 溶液,不能形成喷泉,C 错误。
答案:D
1.下图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置,下列叙述不正确的是( )
A .该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体
B .进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水显碱性
C .形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
D .用氯气代替氨气,利用此装置也可进行喷泉实验
解析:Cl 2在水中的溶解度小,不能形成喷泉。
答案:D
2.四支试管中分别充满NO 、SO 2、NO 2、Cl 2中的一种,把它们分别倒立于盛有水的水槽中,充分放置后的现象如下图所示。
其中原试管充满NO 2的是( )
解析:根据3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO ,剩余气体是反应前的13
,故B 项正确。
答案:B
3.如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。
挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )
A .CO 2(NaHCO 3溶液)/无色喷泉
B .NH 3(H 2O 中含酚酞)/红色喷泉
C .H 2S(CuSO 4溶液)/黑色喷泉
D .HCl(AgNO 3溶液)/白色喷泉
解析:二氧化碳难溶于碳酸氢钠溶液,不能产生压强差,无法形成喷泉,A 项与实验事实不相符。
答案:A
4.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
解析:H2难溶于NaOH溶液,不能使烧瓶内外形成较大压强差,故不能引发喷泉。
答案:B
5.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滴入瓶中,振荡,一会儿可见小气球a鼓起。
气体X和液体Y不可能是()
A.X是HCl,Y是饱和食盐水
B.X是CO2,Y是稀硫酸
C.X是SO2,Y是NaOH溶液
D.X是NH3,Y是NaNO3溶液
解析: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。
CO2不溶于稀硫酸也不与其反应,所以不可能是B,其他选项可使小气球a鼓起。
答案:B
6.如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。
某同学用烧瓶中盛不同成分的气体进行喷泉实验,请帮助分析实验后烧瓶中所得溶液的浓度(假设是在标准状况下完成实验,且溶质不扩散)。
(1)若用HCl气体,则c(HCl)=___________________________。
(2)若用NO2气体,则c(HNO3)=___________________________。
(3)若用n(NO2)∶n(O2)=4∶1的混合气体,则c(HNO3)=________________。
(4)若用n(NO2)∶n(O2)=2∶1的混合气体,则c(HNO3)=________________。
解析:设烧瓶的容积为V L,则气体的物质的量均为V
22.4mol。
(1)若是HCl气体,喷泉后,溶液充满烧瓶,则溶液的体积为V L,
c(HCl)=
V
22.4mol
V L
=1
22.4mol·L
-1。
(2)若为NO2,喷泉后,溶质为HNO3,3NO2+H2O===2HNO3+NO
V 22.4 mol 23×V 22.4
mol 则喷泉后溶液的体积为23
V L , c (HNO 3)=23×V 22.4mol 23
V L =122.4 mol ·L -1。
(3)若为n (NO 2)∶n (O 2)=4∶1的混合气体,
n (NO 2)=45×V 22.4
mol , 4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3
45×V 22.4 mol 45×V 22.4
mol 喷泉后,溶质为HNO 3,溶液充满烧瓶,则c (HNO 3)=45×V 22.4mol V L
=45×122.4 mol ·L -1=128
mol ·L -1。
(4)若为n (NO 2)∶n (O 2)=2∶1,则反应剩余16
的氧气,溶液充至烧瓶的56,溶质为HNO 3,计算方法同(3),c (HNO 3)=128
mol ·L -1。
答案:(1)122.4 mol ·L -1 (2)122.4
mol ·L -1 (3)128 mol ·L -1 (4)128
mol ·L -1 7.喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
(1)制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
①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________________________________________________。
②如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法:_________
______________________________________________________。
(2)利用图3装置,在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
(3)在图3锥形瓶中加入酒精,瓶外放一水槽,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.浓硫酸B.食盐C.硝酸钾D.硫酸铜
(4)从产生喷泉的原理分析,图1、2是________上部烧瓶内的压强,图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。
人造喷泉及火山喷发的原理与上述装置图________原理相似。
解析:本题主要考查了喷泉形成的基本原理,即圆底烧瓶内与烧杯(或锥形瓶)液面外产生压强差。
(1)图1引发喷泉,只需打开止水夹,挤压胶头滴管即可。
图2
则需先打开止水夹,用热毛巾捂圆底烧瓶,发现有气泡冒出后,移去热毛巾即可。
(2)能在锥形瓶内反应产生气体,使压强大于圆底烧瓶内压强方可,故应选NH4HCO3和盐酸,其他要么不反应,要么反应不生成气体或产生气体很少,故不能形成喷泉。
(3)浓硫酸溶于水放出大量热,使瓶内酒精汽化也会发生喷泉。
(4)图1、2导致上部压强减小,图3导致下部压强增大,人造喷泉及火山喷发均与图3原理相似。
答案:(1)①打开止水夹,挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶部分NH3溶于少量水中,使圆底烧瓶内压强减小,烧杯内水喷入圆底烧瓶②打开止水夹,用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出,移去热毛巾(2)D(3)A(4)减小增大 3。