Question

13．噴泉是一種常見的自然現象，其產生原因通常是裝置內外存在壓強差．
（1）圖a所示為化學教學中所用的噴泉實驗裝置，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B
A．HCl和H₂O    B．O₂和H₂O
C．NH₃和H₂O    D．CO₂和NaOH溶液
（2）某學生積極思考產生噴泉的其他辦法，并設計了如圖b所示裝置．
①在圖b錐形瓶中分別加入足量下列物質，反應后可能產生噴泉的是D
A．Cu與稀鹽酸
B．NaHCO₃與NaOH溶液
C．CaCO₃與稀硫酸
D．NH₄HCO₃與稀鹽酸
②在錐形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物質，結果也產生了噴泉，水槽中加入的物質可以是A
A．濃硫酸B．食鹽C．硝酸鉀D．硫酸銅
這種方法產生噴泉的原理是濃H₂SO₄溶于水放熱，溫度升高，酒精加快揮發，錐形瓶內氣壓增大．
③比較圖a和圖b兩套裝置，從產生噴泉的原理來分析，圖a是減小（填“增大”或“減小”，下同）上部燒瓶內的氣體壓強；圖b是增大下部錐形瓶內的氣體壓強．

Answer 1

分析 （1）氣體如能溶于膠頭滴管內溶液，可使圓底燒瓶內壓強減小，可形成噴泉；
（2）①依據加入的物質能導致錐形瓶中氣壓變大的原理才能產生噴泉的知識分析解答；
②水槽中溫度升高，使酒精揮發，錐形瓶中氣壓變大；使錐形瓶中的壓強變大；
③圖Ⅰ和圖Ⅱ兩套裝置，均產生壓強差，形成噴泉．

解答 解：（1）該裝置中形成噴泉的條件是燒瓶中的氣壓變小；
A．HCl易溶于H₂O，所以能使燒瓶中的氣體迅速減小，能形成噴泉，故A不選；
B．O₂不易溶于H₂O，所以不能使燒瓶中的氣體減小，不能形成噴泉，故B選；
C．NH₃易溶于H₂O，所以能使燒瓶中的氣體迅速減小，能形成噴泉，故C不選；
D．CO₂和NaOH溶液能迅速反應，能導致燒瓶中的氣體減小，所以能形成噴泉，故D不選；
故答案為：B；
（2）①圖2是在錐形瓶中加入的物質能導致錐形瓶中氣壓變大才能形成噴泉；
①A．Cu與稀鹽酸不反應，所以不能導致錐形瓶中的氣壓變大，故A錯誤；
B．NaHCO₃與NaOH溶液反應不生成氣體，不能導致錐形瓶中的氣壓變大，故B錯誤；
C．CaCO₃與稀硫酸生成的硫酸鈣微溶于水，阻止反應進一步發生，生成二氧化碳比較少，導致錐形瓶中的氣壓變化不大，不能形成噴泉，故C錯誤；
D．NH₄HCO₃與稀鹽酸反應生成大量氣體，導致錐形瓶中的氣壓變大，所以能形成噴泉，故D正確；
故答案為：D；
②在圖2錐形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的物質，結果也產生了噴泉，就必須要求水槽中加入的物質后能使錐形瓶中的溫度明顯升高；
濃硫酸溶于水放出大量的熱使酒精蒸發產生大量酒精蒸氣，使錐形瓶內壓強大大增加；食鹽、硝酸鉀、硫酸銅溶于水不會使水的溫度升高，所以不能形成噴泉；
故答案為：A；濃H₂SO₄溶于水放熱，溫度升高，酒精加快揮發，錐形瓶內氣壓增大；
③圖Ⅰ和圖Ⅱ兩套裝置，均產生壓強差，形成噴泉，圖Ⅰ是減小上部燒瓶內氣體壓強，而圖Ⅱ是增大下部錐形瓶內氣體壓強，故答案為：減小；增大．

點評 本題考查噴泉實驗，為往年高考常考考點，把握噴泉實驗的原理為解答的關鍵，注重結合壓強的變化、溶解性分析圖中裝置與噴泉實驗的關系，該實驗能推陳出新，有利于學生能力的考查，題目難度不大．