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及拓展应用1.docx
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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及拓展应用1
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
HCl
NH3
CO2、Cl2、
SO2、H2S
NO2
NO2、O2
(4∶1)
吸收剂
水、NaOH溶液
水
NaOH溶液
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。
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
mol·L-1。
(2)当NO2和O2的混合气体的体积比为4∶1时,c(HNO3)=
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( )
选项
a(干燥气体)
c(液体)
A
NO2
水
B
CO2
4mol·L-1盐酸
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
1mol·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
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,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.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( )
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VL,则气体的物质的量均为
mol。
(1)若是HCl气体,喷泉后,溶液充满烧瓶,则溶液的体积为VL,c(HCl)=
=
mol·L-1。
(2)若为NO2,喷泉后,溶质为HNO3,
3NO2+H2O===2HNO3+NO
mol
×
mol
则喷泉后溶液的体积为
VL,
c(HNO3)=
=
mol·L-1。
(3)若为n(NO2)∶n(O2)=4∶1的混合气体,
n(NO2)=
×
mol,
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
×
mol
×
mol
喷泉后,溶质为HNO3,溶液充满烧瓶,则c(HNO3)=
=
×
mol·L-1=
mol·L-1。
(4)若为n(NO2)∶n(O2)=2∶1,则反应剩余
的氧气,溶液充至烧瓶的
,溶质为HNO3,计算方法同(3),c(HNO3)=
mol·L-1。
答案:
(1)
mol·L-1
(2)
mol·L-1
(3)
mol·L-1 (4)
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
小学语文学习必须了解的59个通假字,你的孩子都知道吗?
1、说(yuè):
通“悦”,愉快。
学而时习之,不亦说乎?
(《论语十则》)
2、女:
通“汝”,你。
知:
通“智”,聪明。
诲女知之乎?
……是知也。
(《论语十则》)
3、还:
通“旋”,回转,掉转。
扁鹊望桓侯而还走。
(扁鹊见蔡桓公))
4、齐:
通“剂”。
在肠胃,火齐之所及也。
(《扁鹊见蔡桓公》)
5、止:
通“只”。
担中肉尽,止有剩骨。
(《狼》)
6、亡:
通“无”
河曲智叟亡以应。
(《愚公移山》)
亡:
通“无”。
日之其所亡。
(《乐羊子妻》)
7、屏:
通“摒”。
屏弃而不用,其与昏与庸无以异也。
(《为学》)
8、帖:
通“贴”。
火:
通“伙”。
对镜帖花黄。
……火伴皆惊忙。
(《木兰诗》)
9、尔:
通“耳”,相当于“罢了”。
无他,但手熟尔。
(《买油翁》)
10、争:
通“怎”。
争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭。
(《如梦令》李清照)
11、见,通“现”。
路转溪头忽见。
(《西江月》辛弃疾)
见:
通“现”。
才美不外见……(《马说》)
见:
通“现”。
何时眼前突兀见此屋。
(《茅屋为秋风所破歌》)
12、(《口技》)坐:
通“座”。
满坐寂然,无敢哗者。
13、扳:
通“攀”,牵,引。
日扳仲永环谒于邑人。
(《伤仲永》)
14、反:
通“返”。
寒暑易节,始一反焉。
(《愚公移山》)
15、惠:
通“慧”,聪明。
甚矣,汝之不惠。
(《愚公移山》)
16、厝:
通“措”,放置。
一厝逆东,一厝雍南。
(《愚公移山》)
17、那:
通“哪”,怎么。
问渠那得清如许。
(《观书有感》)
18、阙:
通“缺”。
两岸连山,略无阙处。
(《三峡》)
19、强:
通“僵”,僵硬。
昂首观之,项为之强。
(《闲情记趣》)
20、道:
通“导”,引导。
傧者更道,从大门入。
(《晏子故事两篇》)
21、曷:
通“何”。
缚者曷为者也?
(《晏子故事两篇》)
22、熙:
通“嬉”,开玩笑。
圣人非所与熙也。
(《晏子故事两篇》)
23、辑:
通“缉”,连缀。
饰以玫瑰,辑以翡翠。
(《买椟还珠》)
24、遽:
通“讵”,岂。
此何遽不为福乎?
(《塞翁失马》)
25、距:
通“拒”,挡。
……子墨子九距之。
(《公输》)
26、诎:
通“屈”,折服。
公输盘诎,而曰……(《公输》)
27、有:
通“又”。
舟首尾长约八分有奇。
(《核舟记》)
28、衡:
通“横”。
左手倚一衡木。
(《
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- 高中化学 一轮 复习 练习 全国卷 热考微 专题 喷泉 实验 操作 原理 拓展 应用