2021版高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物4氮及其重要化合物强化训练2（含解析）新人教版

氮及其重要化合物

角度 喷泉实验原理及操作

1.如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是              (　　)

A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉

B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉

C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉

D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉

【解析】选A。CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小,因此不能形成喷泉;NH3极易溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O发生电离生成OH-,使酚酞溶液显红色;H2S和CuSO4反应生成CuS黑色沉淀;HCl极易溶于水,且和AgNO3发生反应生成白色沉淀。

2.某同学仿照喷泉实验的原理,在实验室做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO 7种气体中的两种,则下列判断中正确的是              (　　)

A.X是NH3,Y是HCl　　　

B.X是Cl2,Y是NH3

C.X是SO2,Y是O2 

D.X是NO,Y是O2

【解析】选A。根据题中已知的气体,能产生白烟的是HCl和NH3或Cl2和NH3,再根据题中信息“甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅”可知X是NH3,Y是HCl,故A项正确。

【加固训练】

1.在如图装置中,烧瓶中充满气体A,将滴管中液体B挤入烧瓶内,烧杯中液体与B相同,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹,尖嘴管有液体呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。

(1)若A为HCl气体,B为石蕊试液,则形成红色喷泉。试分析红色喷泉形成的原因 ________________________________________。 

(2)根据喷泉形成的原理,选择适当的A和B来完成喷泉实验(至少通过两种途径且其中一种喷泉为有色),将你的选择填入下表:

【解析】(1)HCl形成喷泉的原理与氨气形成喷泉的原理类似。(2)喷泉实验产生的关键是产生压强差,可以通过气体溶于溶剂或气体与溶液反应形成压强差生成喷泉。例如易溶于水的气体如NH3,HCl,SO2等,它们可以通过溶于水形成喷泉;不易溶于水的气体如CO2、Cl2等,它们可以通过化学反应形成喷泉。

答案:(1)HCl气体极易溶于水,B中的石蕊试液挤入烧瓶后,部分HCl溶解,烧瓶内气压降低,大气压的作用把烧杯内的液体压入烧瓶而形成喷泉。HCl溶于水形成强酸使石蕊变红,故形成红色喷泉

(2)

2.Ⅰ.图中胶头滴管中的水挤入烧瓶后,观察到的现象是_____________。 

Ⅱ.利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质。已知实验前a、b、c活塞均关闭。

(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生喷泉现象,烧瓶Ⅰ中不产生喷泉现象,其操作方法是___________________________________。 

(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶中可

观察到的现象是___________________________________。 

(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶Ⅰ中产生喷泉现象,烧瓶Ⅱ中不产生喷泉现象,其操作方法是__________________。若要在该装置中产生双喷泉现象,其操作方法是___________________________________。 

【解析】Ⅰ.将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶后,由于NH3溶于水使瓶中的气压减小,气球的体积逐渐变大。

Ⅱ.(1)打开a、b活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,由于NH3极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中,形成喷泉。

(2)先打开a、c活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,烧瓶Ⅱ中的气压迅速减小,烧瓶Ⅰ中的HCl气体会流向烧瓶Ⅱ中,且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。

(3)在(2)基础上,若关闭a活塞,打开b活塞,烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中,形成喷泉;若打开b活塞,不关闭a活塞,烧瓶中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成双喷泉。

答案:Ⅰ.气球逐渐变大

Ⅱ.(1)先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞)　(2)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟　(3)先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,关闭a活塞,然后打开b活塞　先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,打开b活塞