Question

（变式探究）喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验，也是一种自然现象。其产生原因是存在压强差。试根据下图，回答下列问题：

(1)图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是________(填字母，下同。)

A．HCl和H₂O      B．O₂和H₂O

C．NH₃和H₂O      D．CO₂和NaOH溶液

(2)在图乙的锥形瓶中，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与稀硫酸

D．NH₄HCO₃与稀盐酸

(3)在图乙的锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质不可能是________。

A．浓硫酸      B．生石灰

C．硝酸铵      D．烧碱

(4)城市中常见的人造喷泉及火山爆发原理与上述________装置的原理相似。

(5)如果只提供如图丙(烧瓶内充满NH₃)的装置，引发喷泉的方法是__________________。

Answer

B D C 乙 打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉或烧瓶上覆盖冷毛巾或淋洒冷水，使烧瓶内温度降低，压强减小，从而引发喷泉或在烧瓶上涂抹无水乙醇，由于乙醇挥发带走热量使烧瓶内温度降低，压强减小，引发喷泉

【解析】

（1）依据形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小的要求分析解答即可；

（2）依据加入的物质能导致锥形瓶中气压变大的原理才能产生喷泉的知识分析解答；

（3）在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的物质，结果也产生了喷泉，就必须要求水槽中加入的物质后能使锥形瓶中的温度明显升高；

（4）图甲原理是使烧瓶中气体压强减小形成喷泉；城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与图乙原理相似；

（5）由信息可知打破压强平衡，产生压强差形成喷泉，使氨气与水反应导致烧瓶中压强减小，外压大于内压，从而形成喷泉，以此来解答。

（1）该装置中形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小，可以使烧瓶中的气体减少或者是烧瓶中的温度减小等原因造成；

A．HCl和H2O，氯化氢极易溶于水中，能够使烧瓶中的气体体积减小，所以能够形成喷泉，故A错误；

B．O2和H2O，氧气不溶于水，所以不能使烧瓶中的气体减小，无法形成喷泉，故B正确；

C．NH3和H2O，NH3极易溶于水中，能够使烧瓶中的气体体积减小，所以能够形成喷泉，故C错误；

D．CO2和NaOH溶液能迅速反应，能导致烧瓶中的气体减小，所以能形成喷泉，故D错误；

故答案为：B；

（2）图乙是在锥形瓶中加入的物质能导致锥形瓶中气压变大才能形成喷泉，

A．Cu与稀盐酸不反应，所以不能导致锥形瓶中的气压变大，无法形成喷泉，故A错误；

B．碳酸氢钠和NaOH溶液能反应，但不能导致锥形瓶中的气压变大，故B错误；

C．CaCO3与稀硫酸反应生成硫酸钙，硫酸钙为微溶物，阻止了反应继续进行，所以无法形成喷泉，故C错误；

D．碳酸氢铵与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，能导致锥形瓶中的气压变大，所以能够形成喷泉，故D正确；

故答案为：D；

（3）A．浓硫酸溶于水放出大量的热使酒精蒸发产生大量酒精蒸气，使锥形瓶内压强大大增加，可以形成喷泉，故A错误；

B．生石灰与水反应生成氢氧化钙，反应放出大量的热，可以使锥形瓶中压强增大，所以能够形成喷泉，故B错误；

C．硝酸铵与乙醇不反应，不能导致锥形瓶中压强增大，无法形成喷泉，故C正确；

D．烧碱溶于水中放出大量的热量，导致锥形瓶中温度升高，压强增大，所以能够形成喷泉，故D错误；

故答案为：C；

(4）比较图甲和图乙两套装置，以产生喷泉的原理来分析，图A是减小了烧瓶中的压强形成喷泉；城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理都是通过增加容器中的压强完成的，所以与图乙原理相似；

故答案为：乙；

(5)如果只提供如图丙(烧瓶内充满NH3)的装置，引发喷泉的方法是打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉或烧瓶上覆盖冷毛巾或淋洒冷水，使烧瓶内温度降低，压强减小，从而引发喷泉或在烧瓶上涂抹无水乙醇，由于乙醇挥发带走热量使烧瓶内温度降低，压强减小，引发喷泉。