喷泉实验的实验原理:由于NH3能以1∶700的体积比溶于水(原因:NH3

喷泉实验的实验原理:由于NH3能以1∶700的体积比溶于水(原因:NH3是极性分子,水也是极性溶剂,“相似相溶”;且NH3能与H2O形成氢键,故NH3极易溶于水),使烧瓶中的压强迅速减小,且溶解后溶液呈碱性,如果预先在烧杯中的水里滴加酚酞试液,打开活塞后,烧杯中的液体在大气压的作用下被压入烧瓶而形成红色喷泉,现象明显,十分漂亮。
成功的关键:(1)盛气体的烧瓶必须干燥,否则瓶中有液体,会使瓶中留下空气,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)。
实验时,水不能充满整个烧瓶的原因可能是:
(1)装置漏气。(2)注入的水太少或导管太长,使水只能沿导管上升但无法进入烧瓶形成喷泉。(3)烧瓶不干燥。
问题1.在水中溶解度较小的气体(如二氧化碳)能否形成喷泉?

问题2.还有其他减小烧瓶中气体压强的方法吗?

问题3.不改变烧瓶中气体的压强能够形成喷泉吗?

答案


1.要形成喷泉必须能够使烧瓶内的压强小于外界大气压。二氧化碳在水中的溶解度不大,所以不会造成较大的压强差,用水不会形成喷泉。但我们换一个角度思考,如果把水换成能和二氧化碳反应的物质如氢氧化钠溶液,达到使烧瓶内的压强小于外界大气压的目的就可以形成喷泉。所以一些在水中溶解度较小的气体,只要选择能与之反应的液体,也可以形成喷泉。如CO2、H2S、SO2、Cl2、NO2等气体和NaOH溶液。
2.(1)降低气体温度法:根据气体热胀冷缩的特点,如果能够使烧瓶中的气体温度降低,也可以达到减小压强的目的。如可以把冷冻剂装入塑料袋放在烧瓶的底部。(2)增大气体体积法:可以在原装置中装滴管的地方,改装上一个连有玻璃管的预先压扁的橡皮吸球(用止水夹先夹住),等装置安装好后,打开止水夹,烧瓶中的气体就会进入橡皮球,使烧瓶中的压强减小,形成喷泉。
3.根据喷泉实验的原理,只要外界压强大于内部压强就可以形成喷泉。这样我们可以想办法增大外界的压强,如可以把原装置中的烧杯换成带单孔塞的锥形瓶,在锥形瓶中加入足量的碳酸氢钠溶液和盐酸,产生的二氧化碳气体使锥形瓶中的气体压强增大,产生喷泉。

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