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化学喷泉实验原理

化学 2019-04-12 14:03 未知晓娜

一、喷泉原理

喷泉是一种宏观的液体喷涌现象,其成因有四个因素:①有待喷的液体;②有喷起的液体接纳空间;③待喷的液体与喷起的液体之间有顺畅的通道;④待喷的液体与喷起液体的接纳空间之间有足够的压强差(前者压强大于后者压强)。

喷泉现象既有天然的,又有人为的。就实验室里的喷泉现象而言,喷起的液体的接纳空间压强变小的主要而又明显的原因有:第一,气体物质的量一定,温度降低;第二,气体温度一定,物质的量因气体溶解而减小;第三,气体的温度降低的同时又有气体物质的量减小。

在实验室里,气体与能溶解这些气体的液体就可以形成喷泉实验,如NH3、H F、HBr、HC l、H I、SO2和H2O;CO2、H2S、Cl2和NaOH溶液,而且NaOH浓度越大效果越好;V(NO2): V(O2)= 4:1的混合气体、V(NO):V(O2)= 4:3的混合气体和水都形成喷泉实验。

喷泉现象与化学实验中的倒吸现象是相同实质的两种现象。即喷泉的成功等于倒吸的发生;喷泉的失败等于倒吸的避免。

(1)中学化学教材上的喷泉实验装置,在烧杯中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,下列各组合中不能形成这样的喷泉的是()

A. HCl和H2O

B. O2和H2O

C. NH3和H2O

D.CO2和NaOH溶液

(2)某实验爱好者积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图2所示装置,在图2中的锥形瓶中,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H2SO4

D. NH4HCO3与稀盐酸

例2:如图所示为喷泉实验装置,假设实验时所用烧瓶容积为250mL,玻璃导管长35mL,胶头滴管内能挤出约0.5mL水,则在0.5mL水中至少溶解多少体积的气体,水才会从尖嘴导管中喷出?(答案:8.5mL)

二、喷泉实验后溶液里溶质物质的量浓度的计算

1、标况下NH3与H2O组成的喷泉

2、标况下HCl与H2O组成的喷泉

3、标况下NO2与H2O组成的喷泉

4、标况下V(NO2):V(O2)= 4:1的混合气体与H2O组成的喷泉

5、标况下V(NO):V(O2)= 4:3的混合气体与H2O组成的喷泉

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