2020_2021学年新教材高中化学微专题5喷泉实验原理及应用练习含解析鲁科版必修第一册

2020_2021学年新教材高中化学微专题5喷泉实验原理及应用练习含解析鲁科版必修第一册

微专题5喷泉实验原理及应用 题型1喷泉形成条件 ‎1.(2019·湖北省部分重点中学期中)下图装置中,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(含酚酞的水)/红色喷泉 C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 D.HCl( AgNO3溶液)/白色喷泉 答案: A 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。‎ ‎2.(2018·湖南长沙长郡中学高一期末)如下图所示烧瓶中充满a气体,滴管和烧杯中盛放足量b溶液,将滴管中溶液挤入烧瓶,打开止水夹f,能形成喷泉的是(　　)。‎ A.a是Cl2,b是饱和NaCl溶液 B.a是NO,b是H2O C.a是HCl,b是NaOH溶液 D.a是CO2,b是浓H2SO4溶液 答案: C - 6 -‎ 解析: 氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,无法形成喷泉,A项错误;NO难溶于水,无法形成喷泉,B项错误;氯化氢极易溶于水,且HCl与NaOH溶液反应,能使烧瓶内气压迅速降低,可以形成喷泉,C项正确;CO2在浓H2SO4溶液中的溶解度很小,无法形成喷泉,D项错误。‎ ‎3.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)实验室制取氨气的化学方程式:　。 ‎ 答案: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 解析: 实验室利用氯化铵与熟石灰混合加热制取NH3。‎ ‎(2)利用图丙装置,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　　　　(填序号)。 ‎ A.Cu与稀盐酸 B.NaHCO3溶液与NaOH溶液 C.CaCO3与稀H2SO4‎ D.NH4HCO3与稀盐酸 答案: D 解析: 图丙形成喷泉需使锥形瓶内产生气体,增大锥形瓶内压强,从而将锥形瓶内液体压入烧瓶形成喷泉,故结合物质性质知,可选用NH4HCO3与稀盐酸。‎ ‎(3)在图丁锥形瓶中加入酒精,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　　　　(填序号)。 ‎ A.浓硫酸　　　　　B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜 - 6 -‎ 答案: A 解析: 图丁形成喷泉的原理也是增大锥形瓶内压强,因此结合物质的挥发性可知应将溶于水放热的物质加入水槽中。‎ ‎(4)从产生喷泉的原理分析,图甲、乙是　　　　(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内的压强。图丙、丁是　　　　下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图　　　　原理相似。 ‎ 答案: 减小　增大　丙、丁 解析: 结合前面分析知,图甲、乙形成喷泉原理是减小烧瓶内的压强;图丙、丁则是增大下部锥形瓶内气体的压强;人造喷泉、火山喷发的原理同图丙、丁一样。‎ 题型2喷泉原理与操作综合考查 ‎4.(2018·福明三明市期末)下图是某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现象的是(　　)。‎ 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.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 - 6 -‎ 答案: B 解析: 氯气易溶于有机溶剂四氯化碳,烧瓶中的气体压强减小,故能形成喷泉,A不符合题意;氢气不溶于水,也不与氢氧化钠反应,所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化,故不能形成喷泉,B符合题意;用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气,使锥形瓶中压强增大,水进入烧瓶,氨气极易溶于水,烧瓶中的气体压强减小,故能形成喷泉,C不符合题意;浓硫酸与水混合时放热,使得浓氨水受热分解产生氨气,压强增大,浓氨水被压入烧瓶中和氯化氢气体反应,烧瓶中的气体压强减小,故能形成喷泉,D不符合题意。‎ ‎5.下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)=　　　　。 ‎ 答案: ‎1‎‎22.4‎ mol·L-1　‎ 解析: 设烧瓶的容积为V L,则气体的物质的量均为V‎22.4‎ mol。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)=V‎22.4‎molVL=‎1‎‎22.4‎ mol·L-1。‎ ‎(2)若用NO2气体,则c(HNO3)=　　　　。 ‎ 答案: ‎1‎‎22.4‎ mol·L-1‎ 解析: 若为NO2,喷泉后,溶质为HNO3,‎ ‎3NO2+H2O2HNO3+NO V‎22.4‎‎ mol　　　‎2‎‎3‎×V‎22.4‎ mol 则喷泉后溶液的体积为‎2‎‎3‎V L,‎ - 6 -‎ c(HNO3)=‎2‎‎3‎‎×V‎22.4‎mol‎2‎‎3‎VL=‎1‎‎22.4‎ mol·L-1。‎ ‎(3)若用n(NO2)∶n(O2)=4∶1的混合气体,则c(HNO3)=　。 ‎ 答案: ‎1‎‎28‎ mol·L-1‎ 解析: 思路同上 ‎(4)若用n(NO2)∶n(O2) =2∶1的混合气体,则c(HNO3)=　。 ‎ 答案: ‎1‎‎28‎ mol·L-1‎ 解析: 思路同上 ‎6.(2019·周口检测)利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。‎ ‎(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是　。 ‎ 答案: 先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞)‎ 解析: 打开a、b活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,由于NH3极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中,形成喷泉。‎ ‎(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶中可观察到的现象是　。 ‎ 答案: 烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟 解析: 先打开a、c活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,烧瓶Ⅱ中的气压迅速减小,烧瓶Ⅰ中的HCl气体会流向烧瓶Ⅱ中,且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。‎ ‎(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是　。 若要在该装置中产生双喷泉现象,其操作方法是 ‎ - 6 -‎ 答案: 先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,关闭a活塞,然后打开b活塞　先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,打开b活塞 解析: 在(2)基础上,若关闭a活塞,打开b活塞,烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中,形成喷泉;若打开b活塞,不关闭a活塞,烧瓶中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成双喷泉。‎ - 6 -‎