Question

11．噴泉是一種常見的現象，其產生的原因是存在壓強差．

（1）實驗開始之前，應先檢驗圖Ⅰ裝置的氣密性是否良好，請用簡單的語言來描述此過程：將導管下端插入水中，用熱毛巾捂住燒瓶，如果有氣泡冒出，且移走熱毛巾后在導管內形成一段穩定的水柱，則證明氣密性良好．
（2）用圖Ⅰ裝置進行噴泉實驗，請寫出引發噴泉的操作將膠頭滴管的水擠入燒瓶．若圖Ⅰ的圓底燒瓶中充滿標況下的HCl氣體，反應后溶液充滿整個燒瓶，則燒瓶內溶液的物質的量濃度為0.045mol•L^-1．
（3）在圖Ⅱ的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質后，能產生噴泉的是AC．
A．Cu與稀硝酸         B．Cu與稀硫酸
C．CaCO₃與濃硝酸      D．Fe與濃硝酸
（4）某學生積極思考噴泉原理的應用，設計了如圖Ⅲ所示的裝置．
①如果關閉活塞c，打開活塞a、b，再擠壓膠頭滴管．則可能出現的現象為盛有氨氣的集氣瓶產生大量白煙．
②在①操作的基礎上，打開活塞c，產生的現象是兩燒瓶同時產生噴泉．
（5）實驗室中某同學想制備部分氨氣，設計了下面的裝置，并選用相關試劑，其中錯誤的是AC．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室中常用的檢驗裝置氣密性的操作方法解答；
（2）氨氣極易溶于水，通過擠壓膠頭滴管，使膠頭滴管中的液體進入燒瓶，可引發噴泉；氨氣極易溶于水，能夠所以最后氨水溶于充滿整個燒瓶，依據C=$\frac{n}{V}$計算溶液的物質的量濃度；
（3）圖Ⅱ的錐形瓶中若能夠生成的氣體，使錐形瓶內氣壓增大，可形成噴泉，據此進行判斷；
（4）①如果關閉活塞c，打開活塞a、b，再擠壓膠頭滴管，有氨氣的瓶內氣壓減小，HCl與氨氣結合生成氯化銨；
②在①操作的基礎上，打開活塞c，瓶內氣體減少，外壓大于內壓，形成噴泉；
（5）A．氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，冷卻又生成氯化銨，不能制取氨氣；
B．濃氨水易揮發，氧化鈣與水反應放熱；
C．試管應向下傾斜；
D．濃氨水加熱易揮發．

解答 （1）檢查該裝置氣密性是否良好的方法為：將導管下端插入水中，用熱毛巾捂住燒瓶，如果有氣泡冒出，且移走熱毛巾后在導管內形成一段穩定的水柱，則證明氣密性良好，
故答案為：將導管下端插入水中，用熱毛巾捂住燒瓶，如果有氣泡冒出，且移走熱毛巾后在導管內形成一段穩定的水柱，則證明氣密性良好；
（2）用圖中Ⅰ裝置進行噴泉實驗，引發噴泉的操作方法為：將膠頭滴管的水擠入燒瓶，這樣燒瓶中壓強減小，燒杯中液體被壓入燒瓶中形成噴泉；
氯化氫極易溶于水，最終燒瓶中會充滿溶液，設標況下氯化氫的體積為VL，則氯化氫的物質的量為：$\frac{V}{22.4L/mol}$，該溶液中HCl的物質的量的濃度為：$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{V}{22.4}}{V}$=$\frac{1}{22.4}$（mol/L）≈0.045mol•L^-1；
故答案為：將膠頭滴管的水擠入燒瓶；$\frac{1}{22.4}$mol•L^-1或0.045mol•L^-1；
（3）A．銅與稀硝酸反應生成NO氣體，使錐形瓶壓強增大，能產生噴泉，故A選；
B．Cu與稀硫酸不反應，錐形瓶內壓強不變，不會產生噴泉，故B不選；
C．CaCO₃與濃硝酸反應生成二氧化碳，能夠使錐形瓶內壓強增大，能夠產生噴泉，故C選；
D．Fe與濃硝酸發生鈍化，錐形瓶內壓強不會增大，不會產生噴泉實驗，故D不選；
故選：AC；
（4）①如果關閉活塞c，打開活塞a、b，再擠壓膠頭滴管，有氨氣的瓶內氣壓減小，HCl與氨氣結合生成氯化銨，則觀察到HCl氣體進入到盛有NH₃的集氣瓶，產生大量的白煙，故答案為：盛有氨氣的集氣瓶產生大量白煙；
②在①操作的基礎上，打開活塞c，瓶內氣體減少，外壓大于內壓，形成噴泉，則現象為①②兩燒瓶同時產生噴泉，
故答案為：兩燒瓶同時產生噴泉；
（5）A．氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，冷卻又生成氯化銨，不能制取氨氣，故A錯誤；
B．濃氨水易揮發，氧化鈣與水反應放熱，能夠促進氨氣的逸出，可以用來制備氨氣，故B正確；
C．氫氧化鈣與氯化銨反應生成水，試管應向下傾斜，故C錯誤；
D．加熱濃氨水可以制取氨氣，故D正確；
故選AC．

點評 本題通過噴泉實驗為載體考查了噴泉實驗原理及設計、氨氣的制備和性質的檢驗，熟悉反應原理是解題關鍵，題目難度不大．