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喷泉实验是高中化学重要的演示实验之一,其实验原理是利用气体极易被一种液体吸收或通过反应气体物质的量迅速减少,气体容器内压强降低,形成足够的压强差,从而把液体压入容器内,形成喷泉。氨气是极易溶于水的气体,1体积水大约能吸收500体积的氨气,符合形成喷泉的基本条件,一般可以采用两种方法做喷泉实验。
一、加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,收集氨气后做喷泉实验
1、实验仪器和试剂(与教材实验相同)
圆底烧瓶(充满氨气)、玻璃管两根(中间连接乳胶管)、止水夹、滴管、烧杯、双孔塞、铁架台,酚酞试液、水
2、实验装置(与教材实验相同)
a 氨气b胶头滴管
c 滴有酚酞的水 f 止水夹
3、实验操作及现象
(1)将玻璃管和滴管连接双孔塞,用止水夹夹住乳胶管;大烧杯中盛适量水,滴入几滴酚酞试液。
(2)滴管中预先吸满水,氨气收集满烧瓶后,迅速用带有玻璃导管和胶头滴管的双孔塞塞紧。
(3)将玻璃管伸入烧杯中,挤压胶头滴管,打开止水夹,就会出现红色喷泉。本实验中的胶头滴管还可用注射器代替,效果也很理想。
实验成功的关键是装置气密性要良好,集气瓶必须干燥,氨气必须充满,挤压胶头滴管要迅速。
二利用氢氧化钠固体和浓氨水制取氨气做喷泉实验
所用仪器和装置同上一个实验,试剂用氢氧化钠、浓氨水、酚酞。
原理是根据氢氧化钠溶解于氨水时放出热量,氨气大量挥发,在向烧瓶内加水后,烧瓶内气压迅速降低,外界大气压把水源源不断地压入,从而形成喷泉。
做法是胶头滴管先吸满水,向500ml圆底烧瓶内加入两药匙氢氧化钠固体,倾斜烧瓶倒入15-20ml浓氨水,直立烧瓶并轻轻晃动,使氢氧化钠溶解于浓氨水中,迅速盖好带有胶头滴管和玻璃导管的双孔塞,使长直玻璃导管的下端浸入到滴有酚酞的水中,打开止水夹,挤压胶头滴管,稍等就可看到红色的喷泉了。
实验成功的关键是药品加入要适当,胶头滴管伸入烧瓶不能太短,否则烧瓶倒立后水不能挤出氨水界面以上,也就看不到红色的喷泉了。
两种做法相比较,都是利用氨气极易溶解于水的性质,改变实验装置或操作,让氨气与水接触,使容器内氨气量迅速减少,产生足够的压强差,从而引发喷泉。两者都要求实验装置不漏气,挤入水不能太少。前者需要提前制取并收集氨气,收集氨气的烧瓶必须干燥,而且氨气一定要充满;后者不用收集气体,烧瓶也不要求一定要干燥,是边制取气体边做喷泉实验,省时省力,成功率高,容易把握。
一、加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,收集氨气后做喷泉实验
1、实验仪器和试剂(与教材实验相同)
圆底烧瓶(充满氨气)、玻璃管两根(中间连接乳胶管)、止水夹、滴管、烧杯、双孔塞、铁架台,酚酞试液、水
2、实验装置(与教材实验相同)
a 氨气b胶头滴管
c 滴有酚酞的水 f 止水夹
3、实验操作及现象
(1)将玻璃管和滴管连接双孔塞,用止水夹夹住乳胶管;大烧杯中盛适量水,滴入几滴酚酞试液。
(2)滴管中预先吸满水,氨气收集满烧瓶后,迅速用带有玻璃导管和胶头滴管的双孔塞塞紧。
(3)将玻璃管伸入烧杯中,挤压胶头滴管,打开止水夹,就会出现红色喷泉。本实验中的胶头滴管还可用注射器代替,效果也很理想。
实验成功的关键是装置气密性要良好,集气瓶必须干燥,氨气必须充满,挤压胶头滴管要迅速。
二利用氢氧化钠固体和浓氨水制取氨气做喷泉实验
所用仪器和装置同上一个实验,试剂用氢氧化钠、浓氨水、酚酞。
原理是根据氢氧化钠溶解于氨水时放出热量,氨气大量挥发,在向烧瓶内加水后,烧瓶内气压迅速降低,外界大气压把水源源不断地压入,从而形成喷泉。
做法是胶头滴管先吸满水,向500ml圆底烧瓶内加入两药匙氢氧化钠固体,倾斜烧瓶倒入15-20ml浓氨水,直立烧瓶并轻轻晃动,使氢氧化钠溶解于浓氨水中,迅速盖好带有胶头滴管和玻璃导管的双孔塞,使长直玻璃导管的下端浸入到滴有酚酞的水中,打开止水夹,挤压胶头滴管,稍等就可看到红色的喷泉了。
实验成功的关键是药品加入要适当,胶头滴管伸入烧瓶不能太短,否则烧瓶倒立后水不能挤出氨水界面以上,也就看不到红色的喷泉了。
两种做法相比较,都是利用氨气极易溶解于水的性质,改变实验装置或操作,让氨气与水接触,使容器内氨气量迅速减少,产生足够的压强差,从而引发喷泉。两者都要求实验装置不漏气,挤入水不能太少。前者需要提前制取并收集氨气,收集氨气的烧瓶必须干燥,而且氨气一定要充满;后者不用收集气体,烧瓶也不要求一定要干燥,是边制取气体边做喷泉实验,省时省力,成功率高,容易把握。