高中化学一轮复习练习:全国卷热考微专题(7)喷泉实验的操作原理

更新时间:2024-05-15 14:31:01 阅读量: 综合文库 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

最新中小学教案、试题、试卷

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 气体 吸收剂 HCl 水、NaOH溶液 NH3 CO2、Cl2、 SO2、H2S NaOH溶液 NO2 NO2、O2 (4∶1) 水 水 水 3.喷泉实验的发散装置及操作方法 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。

最新中小学教案、试题、试卷

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:1溶质的物质量浓度为 mol·L-1。

22.4

1

(2)当NO2和O2的混合气体的体积比为4∶1时,c(HNO3)=

28mol·L-1。

最新中小学教案、试题、试卷

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( )

选项 a(干燥气体) A B C D NO2 CO2 Cl2 NH3 c(液体) 水 4 mol·L-1盐酸 饱和NaCl溶液 1 mol·L-1盐酸 解析:3NO2+H2O===2HNO3+NO,能形成喷泉,但水不能充满烧瓶,A错误;CO2不能溶于盐酸,B错误;Cl2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:Cl2在水中的溶解度小,不能形成喷泉。 答案:D

最新中小学教案、试题、试卷

2.四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2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NO2的是( )

解析:根据3NO2+H2O===2HNO3+NO,剩余气体是反应前的1

,故B项正确。 3

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.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉 C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 D.HCl(AgNO3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( )

最新中小学教案、试题、试卷

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。

最新中小学教案、试题、试卷

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

mol。 22.4

(1)若是HCl气体,喷泉后,溶液充满烧瓶,则溶液的体积为V L,V

mol22.41

c(HCl)== mol·L-1。

V L22.4

(2)若为NO2,喷泉后,溶质为HNO3, 3NO2+H2O===2HNO3+NO 2VV mol × mol 22.4322.42

则喷泉后溶液的体积为V L,

3

最新中小学教案、试题、试卷

2V×mol322.41

c(HNO3)== mol·L-1。

222.4V L3(3)若为n(NO2)∶n(O2)=4∶1的混合气体, 4Vn(NO2)=× mol,

522.44NO2+O2+2H2O===4HNO3 44VV× mol × mol 522.4522.4

4V×mol522.4

喷泉后,溶质为HNO3,溶液充满烧瓶,则c(HNO3)=

V L411-1=× mol·L= mol·L-1。 522.428

1

(4)若为n(NO2)∶n(O2)=2∶1,则反应剩余的氧气,溶液充至

651

烧瓶的,溶质为HNO3,计算方法同(3),c(HNO3)= mol·L-1。

628

11答案:(1) mol·L-1 (2) mol·L-1

22.422.411

(3) mol·L-1 (4) mol·L-1 2828

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

最新中小学教案、试题、试卷

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 C.CaCO3与稀硫酸

B.NaHCO3与NaOH溶液 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。

最新中小学教案、试题、试卷

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

最新中小学教案、试题、试卷

END

最新中小学教案、试题、试卷

END

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/iqs7.html

Top