高三化學(xué)攻關(guān)三十六法之――噴泉實(shí)驗(yàn)

 

噴泉實(shí)驗(yàn),是高考?純(nèi)容,題型的設(shè)計(jì)屢有創(chuàng)新,難度在變化中遞增。

●難點(diǎn)磁場(chǎng)

請(qǐng)?jiān)囎鱿铝蓄}目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。

如圖42―1所示,甲學(xué)生在燒瓶中充滿O2,并在反匙燃燒匙中加入一種白色固體物質(zhì),欲做O2的噴泉實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始后,用凸透鏡將日光聚焦于反匙燃燒匙中的固體,燃燒匙內(nèi)出現(xiàn)一陣火光和白煙。等一會(huì)兒,打開橡皮管上的止水夾。甲理論分析認(rèn)為,應(yīng)該看到有美麗的噴泉發(fā)生。結(jié)果實(shí)驗(yàn)成功了。請(qǐng)問(wèn)他在反匙燃燒匙中加入了什么物質(zhì)?

●案例探究

[例題]都能用圖42―2裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)的一組氣

體是                                                           圖42―1     

圖42―2

A.HCl和CO2                                                                                      B.NH3和CH4         

C.SO2和CO2                                                                                       D.NO2和NO

命題意圖:考查學(xué)生對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)形成的根本原因的認(rèn)識(shí)。

知識(shí)依托:理化交叉。物理方面,產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)差就能形成噴泉;化學(xué)方面,溶解與反應(yīng)可使氣體大量地減少。

錯(cuò)解分析:忽視NaOH(aq)可以吸收酸性氣體,而產(chǎn)生噴泉,對(duì)A不敢確定,并且漏選C。

解題思路:首先要明確在裝置中可以形成“噴泉”的原因。只要從滴管擠入的液體或溶液,能將燒瓶?jī)?nèi)的氣體大量溶解或與之反應(yīng),使燒瓶?jī)?nèi)氣體大量地減少,造成燒瓶?jī)?nèi)處于低壓狀態(tài),此時(shí),打開止水夾,燒杯內(nèi)的液體或溶液將受大氣壓的影響迅速涌入燒瓶?jī)?nèi),形成美麗的噴泉。

題中,HCl、CO2、NH3、SO2、NO2都能完全溶于NaOH(aq):

NaOH+HCl====NaCl+H2O      2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O

NaOH+CO2====NaHCO3                    2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O

NaOH+SO2====NaHSO3                     2NaOH+2NO2====NaNO3+NaNO2+H2O

由此進(jìn)行組合,可知答案。

答案:AC

●錦囊妙計(jì)

1.形成噴泉的組合

(1)NH3、HCl、SO2、NO2與水組合能形成噴泉。

(2)酸性氣體與NaOH(aq)組合能形成噴泉。

(3)有機(jī)氣體與有機(jī)溶劑組合也能形成噴泉。

(4)O2、N2、H2等不溶于水的氣體,設(shè)計(jì)一定實(shí)驗(yàn)條件將其反應(yīng)掉,也能形成噴泉。

2.噴泉的計(jì)算

根據(jù)充入燒瓶中液體的體積可以計(jì)算燒瓶?jī)?nèi)所盛氣體的純度或平均式量。

3.噴泉的設(shè)計(jì)

關(guān)鍵是如何使燒瓶?jī)?nèi)的氣體大量地減少。

●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.(★★★)在體積為1 L的干燥燒瓶中,用排空氣法充入HCl氣體后,測(cè)得燒瓶中氣體對(duì)氧氣的相對(duì)密度為1.082,以此氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),當(dāng)噴泉停止后,進(jìn)入燒瓶中的液體體積是

A.L                          B.L                          C.L                          D.全滿

2.(★★★★)如圖43―3,同溫同壓下,兩個(gè)等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿①NH3、②NO2,進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。經(jīng)充分反應(yīng)后,瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為

A.①>②                            B.①<②                            C.①=②                       D.不能確定

圖42―3

3.(★★★★)噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。

(1)圖42―4為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體,膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是

A.HCl和H2O                                                 

BNO2和H2O

C.NH3和H2O                                                 

DNCO2和NaOH(aq)

(2)某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他辦法,并設(shè)計(jì)了如圖42―5所示的裝置。   圖42―4                                                           

①在圖42―5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

A.Cu與稀鹽酸                                                B.NaHCO3與NaOH(aq)

C.CaCO3與稀硫酸                                           D.NH4HCO3與稀鹽酸

②在圖42―5錐形瓶外放一水槽,錐形瓶中加入酒精,水槽中加入冰水后,再加入足量的下列物質(zhì),結(jié)果也產(chǎn)生了噴泉。水槽中加入的物質(zhì)可以是

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____________。

③比較圖42―4和圖42―5兩套裝置,從產(chǎn)生噴泉的原理來(lái)分析,圖42―5是___________上部燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng),圖42―5是___________下部錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)(均填“增大”或“減小”)。                         圖42―5      

(3)城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述___________(填圖42―4或圖42―5)裝置的原理相似。

4.(★★★★★)制取氨氣并完成噴泉實(shí)驗(yàn)。

圖42―6                           圖42―7

(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取NH3的化學(xué)方程式:                                   。

(2)收集NH3應(yīng)使用________法,要得到干燥的NH3可選用________做干燥劑。

(3)用圖42―6裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),上部燒瓶已裝滿干燥NH3,引發(fā)水上噴的操作是________;該實(shí)驗(yàn)的原理是                                            。

(4)如果只提供如圖42―7的裝置,請(qǐng)說(shuō)明引發(fā)噴泉的方法                          。

 

 

 

難點(diǎn)磁場(chǎng)

提示:反匙燃燒匙中應(yīng)該是在強(qiáng)光照射下能與O2發(fā)生反應(yīng)且不生成氣體的物質(zhì)。

答案:白磷

殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.C

2.解析:為方便計(jì)算,假定燒瓶容積為1 L,則:c(氨水)=mol?L1。由于3NO2+H2O====2HNO3+NO,所以,c(HNO3)=

mol?L1。

答案:C

3.(1)B

(2)①D    ②A   濃H2SO4溶于水放熱,溫度升高,酒精揮發(fā)加快,錐形瓶?jī)?nèi)氣壓增大     ③減少       增大

(3)圖42―5

4.提示:本題(1)~(4)問(wèn),難度逐漸增大,體現(xiàn)了現(xiàn)代試題切入容易深入難的特點(diǎn)。(3)問(wèn)形成噴泉的方法是將膠頭滴管中的水?dāng)D入,目的是使NH3大量地減少。(4)問(wèn)沒(méi)有膠頭滴管,由連接的導(dǎo)管來(lái)完成,可在導(dǎo)管中有一段空氣,只須將它趕出,完成NH3與H2O的接觸,就可形成噴泉。趕出導(dǎo)管中空氣的方法有兩個(gè),①熱敷法:在燒瓶上放熱毛巾,燒瓶?jī)?nèi)氣壓增大,空氣被趕出導(dǎo)管;冷敷法:在燒瓶上放包有冰塊的冷毛巾,燒瓶氣壓減小,空氣及水被壓入燒瓶;都能形成噴泉。

答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O

(2)向下排空氣      堿石灰(或NaOH固體)

(3)打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水      氨氣極易溶于水,致使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小

(4)打開夾子,用手(或熱毛巾)將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣,氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


同步練習(xí)冊(cè)答案