喷泉实验组合知识 喷泉实验

一:喷泉实验的基本原理是:

气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够的压强差(负压),则打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。

二:决定了喷泉实验的成败的因素。

①气体溶解性大小会对喷泉的形成产生影响。如,易溶于水的气体、在水中溶解度不大的气体、难溶于水的气体;由于它们在水中的溶解度不一样,从而就使得压强的减少不一样,是喷泉能否产生以及喷泉大小的关键。②吸收液的种类也会对喷泉的形成产生影响,不同的吸收液,与气体之间能否反应、气体在其中溶解度的大小.

三:喷泉实验成功的关键是:

①盛气体的烧瓶必须干燥,否则甁中有液体,会使瓶口留下空气,形成的喷泉压力不大(喷泉”无力”);②气体要充满烧瓶;③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性);④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。

形成喷泉的组合

(1)UTP(常温常压下),NH3、HCl、SO2、NO2 与水组合能形成喷泉。

(2)酸性气体与NaOH(aq)组合能形成喷泉,例如CO2与NaOH,SO2与NaOH等。

(3)有机气体与有机溶剂组合也能形成喷泉。

(4)O2、N2、H2 等不溶于水的气体,设计一定实验条件将其反应掉,也能形成喷泉。

四:原理装置:



典型例题:例1:如上图,实验形成的“喷泉”的颜色为红色。回答下列问题:

①烧杯内装的是什么气体?

②为什么会产生此种现象?

③假定实验是在标准状况下进行的,喷泉停止后,烧瓶内充满了水。该溶液物质的量浓度为多少?

④在实验中即使每一步都无失误,喷泉停止后,烧瓶也不能被水充满,为什么?

解析:

①因为气体遇酚酞碱试液变红,必为碱性气体—NH3,而不是HCl。

②此现象包含两层含意:一是“喷泉”,二是“红色”。当小滴管中的水进入烧瓶后,由于NH3极易溶于水(1:700),使烧瓶内压强减小,当其压强小于大气压时,烧杯中的水被压入烧瓶,进入烧瓶的水进一步溶解NH3,使烧瓶中的压强急剧下降,水会越来越迅速地沿尖嘴导管进入烧瓶内而形成“喷泉”的现象,直至烧瓶内的完全溶解NH3为止。NH3+H2O=NH3.H2O=NH4++OH-使酚酞变红,从而产生红色的喷泉。

③设烧瓶的体积为VL,则氨气、氨水的体积均为VL。

④因为NH3极易溶于水,只能用向下排空气法收集,这样很难使NH3充满烧瓶,其中会残留少量空气,所以喷泉停止时,烧瓶内一般不能充满水

五:资源拓展

【制作方法】

取一玻璃瓶,瓶口塞入一打孔胶塞。塞孔中插入一尖嘴玻璃管,外端套一胶管,如图5.15-8所示。



【使用方法】

用注射器从瓶内抽气若干次,然后用弹簧夹夹紧胶管。将玻璃瓶倒置于水槽中。去掉弹簧夹,则见有水经胶管从玻璃管尖嘴喷出,形成喷泉,如图5.15-9所示。



【参考资料】

若在瓶中装满烫水(70-100℃),倒出热水后,迅速塞紧带尖嘴玻璃管的橡皮塞,并马上倒放过来,插入水槽的水中,同样可见喷泉现象,如图5.15-10所示。注意:过热的瓶子不能浸入冷水之中,以免瓶子炸裂。



六:实验探究

实验名称:氯化氢和氨气的喷泉实验研究

实验学时:3学时

实验目的:掌握实验室制取氯化氢的仪器装置、收集方法、尾气的吸收、喷泉实验的操作技能;练习本演示实验的讲解方法。

实验内容:

(1)氯化氢气体、氨气的制备与收集;

(2)使喷泉实验成功的氯化氢气体、氨气获得的方法;

(3)氨的喷泉实验、氯化氢的喷泉实验;

(4)连续做氨气红色喷泉实验;
喷泉实验组合知识 喷泉实验

(5)组织学生设计微型喷泉实验的教学方法。

实验注意事项----连续做氨气红色喷泉实验

氨气的红色喷泉实验是个既有知识性又有趣味性的实验。

传统设计的实验方案存在问题:① 每做一次实验要更换一次装氨气的圆底烧瓶; ② 圆底烧瓶上装的双孔橡胶塞难保证有良好的气密性,常因细微的漏气而使实验全部失败。右图所示装置,可以稳定连续地作氨气的红色喷泉实验。

氨气红色喷泉实验步骤

1 准备

1.1向支管试管里加入5-10g氢氧化钠固体,在胶头滴管里吸入足量的浓氨水;

1.2 在空饮料瓶的中上部打一个小孔,饮料瓶里装入加了酚酞试液的水;

1.3 烧杯里装入加了酚酞试液的水;

1.4 如图把各部件用乳胶管、胶塞连接起来,并把弹簧夹装在如图所示的位置。

2 实验步骤

2.1张开①、 ②弹簧夹,夹紧 ③弹簧夹,把浓氨水滴入氢氧化钠固体上,生成的氨气迅速充满圆底烧瓶,当烧杯里的酚酞溶液有红色出现(证明氨气已充满圆底烧瓶),取下支管试管,夹紧①、 ②弹簧夹;

2.2 张开③弹簧夹,用大拇指堵住饮料瓶上的小孔,用力挤压饮料瓶,水进入圆底烧瓶溶解氨气,在圆底烧瓶里形成负压,放开拇指,红色喷泉立即出现。

2.3张开①、 ②、③弹簧夹,圆底烧瓶里的水排出,向饮料瓶里补充水,如图连接好个部件,重复"2.1、2.2"操作,重现红色喷泉。

研究与讨论:

1、为什么用座喷泉实验的容器,不能用锥形瓶或较薄的平底烧瓶?

2、根据演示实验的要求,试总结出本实验成败的关键?

3、模拟教学:

两个实验小组可讨论,如何用喷泉实验讲解某物质的性质?本实验采用何种方法进行讲解效果会更好?

 

  

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