Question

15、噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差．
（1）圖甲為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實驗裝置．
某同學(xué)用該裝置進(jìn)行了如下實驗：在燒瓶中收集干燥的CO₂氣體，膠頭滴管中加入了足量的濃NaOH溶液，燒杯中盛有滴有酚酞的蒸餾水．實驗時，首先將膠頭滴管中的濃NaOH溶液擠入燒瓶中，振蕩使其充分反應(yīng)后，按圖所示安裝好．
①當(dāng)打開止水夾時，看到噴泉現(xiàn)象產(chǎn)生，產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象的原因是

二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，使燒瓶內(nèi)氣壓減小

．
②實驗中觀察到燒瓶中液體變紅色，說明液體顯

堿性

．
③為保護(hù)實驗成功，你認(rèn)為實驗時應(yīng)注意的問題是：

氫氧化鈉濃度要大，裝置氣密性要良好

．
（2）圖乙為重新設(shè)計的噴泉裝置．
①在圖乙的錐形瓶中，分別加入足量如下物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是

B、D

．（填序號）
A．CuCl₂與NaOH溶液 B．Na₂CO₃與稀鹽酸C．MnO₂固體與KClO₃D．金屬鋅與稀硫酸
②能形成這種噴泉的反應(yīng)條件是

產(chǎn)生壓強(qiáng)差

．
③在圖乙中錐形瓶外放一大燒杯，錐形瓶中加入酒精，大燒杯中加入冷水后，再加入足量下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生了噴泉，大燒杯中加入的物質(zhì)可能是

C

．（填序號）
A．固體氫氧化鈉        B．硝酸銨        C．濃硫酸        D．生石灰
（3）比較圖甲和圖乙兩套裝置，從產(chǎn)生噴泉原理來分析，它們的不同點是：圖甲

燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，產(chǎn)生壓力差

．圖乙

錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，產(chǎn)生壓力差

．
（4）在自然界和人類社會生活中，與上述圖乙裝置原理相似的現(xiàn)象有

廣場噴泉

（僅舉一例）．

Answer 1

分析：氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，使氣體被消耗，壓強(qiáng)減小，可以模擬噴泉現(xiàn)象，其他某些能產(chǎn)生氣體或放熱的現(xiàn)象，也能產(chǎn)生壓力差，形成噴泉現(xiàn)象．

解答：解：（1）氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈉，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，在外界氣壓的作用下，水被壓到瓶內(nèi)，形成噴泉現(xiàn)象，要保證實驗成功，必須 形成明顯的壓力差，所以要求二氧化碳被充分吸收（即氫氧化鈉量足），裝置氣密性良好，酚酞在堿性溶液中變紅，所以說明溶液呈堿性，故本題答案為：①、二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，使燒瓶內(nèi)氣壓減小，②、堿性，③、氫氧化鈉濃度要大，裝置氣密性要良好（其他合理答案均可）．
（2）根據(jù)圖乙裝置可知，要形成噴泉，在錐形瓶中需要形成較大的壓強(qiáng)，把錐形瓶中的液體壓入燒瓶，而要產(chǎn)生壓強(qiáng)差，錐形瓶內(nèi)可以產(chǎn)生氣體，也可以利用放出的熱量使壓強(qiáng)增大，A．CuCl₂與NaOH溶液 反應(yīng)不產(chǎn)生氣體，壓強(qiáng)不變，B．Na₂CO₃與稀鹽酸，反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，壓強(qiáng)增大，C．MnO₂固體與KClO₃常溫下不反應(yīng)，壓強(qiáng)不變，D．金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，壓強(qiáng)增大，錐形瓶中加入酒精，要形成噴泉現(xiàn)象，需是酒精變?yōu)榫凭�蒸汽，需要大量的熱，所以本題答案為：①、B D，②、產(chǎn)生壓強(qiáng)差，③、C；
（3）比較兩圖可以看出，甲是燒瓶內(nèi)氣體被消耗，壓強(qiáng)減小，產(chǎn)生壓力差，乙是在錐形瓶內(nèi)產(chǎn)生氣體或有大量的熱放出，使壓強(qiáng)增大，所以本題答案為：燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，產(chǎn)生壓力差．錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，產(chǎn)生壓力差．．
（4）噴泉實驗利用的原理是壓強(qiáng)差，在生活中的應(yīng)用就是噴泉，所以本題答案為：廣場噴泉．

點評：本題利用化學(xué)反應(yīng)中的吸放熱現(xiàn)象，或反應(yīng)生成氣體或消耗氣體而產(chǎn)生的壓強(qiáng)差問題，探究了噴泉的形成，屬于學(xué)科交叉型題目．