有趣的實(shí)驗(yàn)作文
噴泉實(shí)驗(yàn) 噴泉實(shí)驗(yàn)的基本原理是：氣體在液體中溶解度很大，在短時間內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差（負(fù)壓），則打開活塞后，大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。為了解決這個問題，我們想起影響氣壓的幾個因素。根據(jù)克拉伯龍方程：PV=nRT，推出P=(nRT)/V (R為常數(shù))。要使P變小，可改變n、T、V中的一個變量。所以減小氣壓的方法有三種：①減少氣體的物質(zhì)的量(n)；②降低氣體的溫度(T)；③增大氣體的體積(V)。減少氣體的物質(zhì)的量有兩種方法：物理方法與化學(xué)方法。物理方法可把氣體抽走或物理溶解，化學(xué)方法可通過化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)溶解；降低氣體的溫度，我們可以采用冷水澆注或用濕毛巾放于瓶底，也可以把裝置轉(zhuǎn)移入較低溫的環(huán)境；而增大氣體的體積，可以采取，升高溫度（如，用熱水澆注或熱毛巾放于瓶底）或改變?nèi)萜鞯捏w積的方法。
對于用化學(xué)方法來減少氣體的物質(zhì)的量的方法又和氣體的溶解度、吸收液的種類有關(guān)。①氣體溶解性大小會對噴泉的形成產(chǎn)生影響。如，易溶于水的氣體、在水中溶解度不大的氣體、難溶于水的氣體；由于它們在水中的溶解度不一樣，從而就使得壓強(qiáng)的減少不一樣，是噴泉能否產(chǎn)生以及噴泉大小的關(guān)鍵。②吸收液的種類也會對噴泉的形成產(chǎn)生影響，不同的吸收液，與氣體之間能否反應(yīng)、氣體在其中溶解度的大小，都決定了噴泉實(shí)驗(yàn)的成敗。
通過分析噴泉實(shí)驗(yàn)的原理和條件，我們總結(jié)出了噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①盛氣體的燒瓶必須干燥，否則甁中有液體，會使瓶口留下空氣，形成的噴泉壓力不大（噴泉”無力”）；②氣體要充滿燒瓶；③燒瓶不能漏氣（實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性）；④所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng)。
1.噴泉的計算
根據(jù)充入燒瓶中液體的體積可以計算燒瓶內(nèi)所盛氣體的純度或平均式量。
2.噴泉的設(shè)計
關(guān)鍵是如何使燒瓶內(nèi)的氣體大量地減少。
制作方法:取一玻璃瓶，瓶口塞入一打孔膠塞。塞孔中插入一尖嘴玻璃管，外端套一膠管.
使用方法:用注射器從瓶內(nèi)抽氣若干次，然后用彈簧夾夾緊膠管。將玻璃瓶倒置于水槽中。去掉彈簧夾，則見有水經(jīng)膠管從玻璃管尖嘴噴出，形成噴泉.
噴泉實(shí)驗(yàn)是一個富有探索意義的實(shí)驗(yàn)，在高中化學(xué)教學(xué)中具有重要的地位。實(shí)驗(yàn)的基本原理是使燒瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉（如圖1）。這類實(shí)驗(yàn)的要求是：①裝置氣密性良好；②所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng)。能進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)的物質(zhì)通常有以下幾組：
氣體（a）
液體（b）
液體（c）
3.形成噴泉的組合
(1)UTP（常溫常壓下），NH3、HCl、SO2、NO2 與水組合能形成噴泉。
(2)酸性氣體與NaOH(aq)組合能形成噴泉，例如CO2與NaOH，SO2與NaOH等。
(3)有機(jī)氣體與有機(jī)溶劑組合也能形成噴泉。
(4)O2、N2、H2 等不溶于水的氣體，設(shè)計一定實(shí)驗(yàn)條件將其反應(yīng)掉，也能形成噴泉。
1.NH3
水
水
NH3溶解度為1：700
2.HCl
水
水
HCl溶解度為1：500
3.NO2
水
水
3NO2+H2O=2HNO3+NO（不能充滿）
4.SO2
水
水
SO2+H2O←=→H2SO3
5.CO2
NaOH溶液
NaOH溶液
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
6.SO2
NaOH溶液
NaOH溶液
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
7.Cl2
NaOH溶液
NaOH溶液
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
注意：雖然NO2與SO2在水中溶解度較小，但只要滴管中的水加多即可，就是讓相同體積的氣體溶與更多水中，從而使燒瓶 內(nèi)外形成氣壓差，從而形成噴泉。
噴泉實(shí)驗(yàn)?zāi)苄蜗蟮卣f明某些氣體極易溶于水（或特定溶液）。根據(jù)其原理進(jìn)行拓展還可以探討噴泉實(shí)驗(yàn)的多種應(yīng)用。
一、根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和條件拓展
通過分析產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象的原理，不難發(fā)現(xiàn)。只要打開止水夾，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸后迅速溶解，使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小。就能發(fā)生噴泉。
二、根據(jù)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題拓展
例如，某同學(xué)用HCl氣體做噴泉實(shí)驗(yàn)時，噴入燒瓶內(nèi)的水不足燒瓶容積的1/3，其原因不可能是（ ）。
（A）燒瓶潮濕 （B）裝置氣密性不好 （C）水里沒有加石蕊試液 （D）燒瓶內(nèi)未集滿HCl
噴泉實(shí)驗(yàn)失敗的原因很多，要弄清本質(zhì)進(jìn)行大膽假設(shè)。很明顯（A）（B）（D）都能使噴入燒瓶內(nèi)的水不足燒瓶容積的1/3，所以答案為（C）。
三、根據(jù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象拓展
如圖3所示，甲學(xué)生在燒瓶中充滿O2，并在反匙燃燒匙中加入一種白色固體物質(zhì)，欲做O2的噴泉實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始，用凸透鏡將日光聚焦于反匙燃燒匙中的固體，燃燒匙內(nèi)出現(xiàn)一陣火光和白煙。等一會兒，打開橡皮管上的止水夾�？吹接忻利惖膰娙l(fā)生。請問他在反匙燃燒匙中加入了什么物質(zhì)?
綜合分析上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象，結(jié)合噴泉實(shí)驗(yàn)的原理，我們會很容易想到反匙燃燒匙中加入的物質(zhì)是白磷。白磷與燒瓶內(nèi)的O2反應(yīng)生成P2O5固體，使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小。打開止水夾后燒杯中的水被壓入燒瓶內(nèi)形成噴泉。
四、根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的生成物拓展
噴泉實(shí)驗(yàn)是不是只能噴液體，能不能噴出別的什么物質(zhì)呢？
如圖4裝置，實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。若要在該裝置中產(chǎn)生噴煙現(xiàn)象，該怎樣操作？若想在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，該怎樣操作？
分析：擠壓膠頭滴管，滴管中的水溶解右瓶中的部分NH3使瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小。打開活塞a、b，左瓶中的HCl進(jìn)入右瓶生成NH4Cl固體而產(chǎn)生噴煙現(xiàn)象。若此時打開活塞c，則燒杯內(nèi)的水會壓向左右兩個燒瓶，在左瓶中產(chǎn)生紅色噴泉，在右瓶中產(chǎn)生藍(lán)色噴泉。
五、根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)物拓展
是不是只有無機(jī)物氣體才能產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象呢？
把充滿乙烯的圓底燒瓶用帶有尖嘴導(dǎo)管的橡皮塞塞緊，按圖5安裝好儀器。
松開彈簧夾A，通過導(dǎo)管C向盛溴水的錐形瓶中鼓入空氣，使約10 mL溴水壓入燒瓶，再把彈簧夾A夾緊。振蕩燒瓶，溴水很快褪色，有油狀物生成，燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓。松開彈簧夾A，溴水自動噴入。噴入約10 mL溴水后，再把彈簧夾A夾緊，振蕩燒瓶，溴水又很快褪色。如此重復(fù)操作幾次。當(dāng)噴入的溴水顏色不能完全褪盡時，說明燒瓶中的氣體已經(jīng)完全反應(yīng)。松開彈簧夾B，讓蒸餾水噴入燒瓶也可形成噴泉。只要反應(yīng)完全，液體幾乎可充滿整個燒瓶。
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