喷泉实验实验报告

喷泉实验实验报告

高中化学实验——喷泉实验

实验专题之四喷泉实验

一. 关于喷泉实验

氨气的喷泉实验是一个很基础也很有趣的演示实验,高考也经常考查与喷泉实验有关的知识,并且考查的内容越来越新颖多样。喷泉实验利用氨气在水中溶解度很大(体积比1:700)，在短时间内烧瓶内气压减小，从而使外界大气压大于瓶内气压，在打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。

基于喷泉实验汇总的问题主要有以下几个:

(1)这个喷泉实验的原理跟生活中见到的喷泉原理一样吗,不一样的话，能否将生活喷泉的原理搬到化学实验中,

(2)老师在课堂演示时有时会出现实验失败，到底是什么原因导致的,有什么方法可以提高实验的成功率,

(3)除了形成单一的红色喷泉，能不能形成其他颜色的喷泉呢,如果可以要选用什么药品,能不能设计出彩虹般的喷泉,

(4)作为喷泉实验原料气的溶解度应是多少,难溶或不溶性气体能否形成喷泉,

(5)喷泉实验的装置如何进行改进和创新,能不能设计出双喷泉甚至三喷泉,

(6)实验中有哪些因素会对喷泉的效果有影响，如导管的高度，实验时的温度，吸收液的温度等等,

由此拟定研究方向:?化学喷泉与生活喷泉的联系;?喷泉实

验的改进研究;?彩色喷泉的探究。让学生自由选择研究方向，设计实验对相关内容进行探究。 二.生活喷泉与化学喷泉 课堂上演示的喷泉实验，是减小烧瓶内气压并在外界大气压的作用下，形成喷泉。而广场上多姿多彩的喷泉原理是增大内部气压，在正常大气压下形成喷泉，原理与火山喷发类似。于是，本课题将生活中形成喷泉的原理在实验室进行模拟。

实验一:利用MnO2加快H2O2分解氧气，加大烧瓶内压强，在空气中形成喷泉

H2O22H20+O

2

图1图2

步骤:

1、先关闭导管上的止水夹，向烧瓶中放入MnO2，分液漏斗中装H2O2,快速塞紧胶塞，打开分液漏斗，使烧瓶中快速聚集氧气，气压增大;

2、在一段时间后，打开止水夹，烧瓶中的水受到高压而喷出，在导管的出口处形成喷泉。(装置如图1所示)

实验二:加热氨水使烧杯内压强增大从而形成喷泉

NH3?H2OH2O+NH3?

步骤:

1、先关闭止水夹，向盛有浓氨水的烧瓶进行加热，使浓氨水分解成氨气和水;

2、待瓶内气体大量聚集后，气压增大到一定程度时打开止水夹，让液体顺导管喷出，形成喷泉。(装置如图2所示) 三(喷泉实验的改进和创新

课本里的喷泉实验形成的喷泉只持续一小会儿，无法让这美丽的瞬间持久，并且只有一个喷泉，形式单一。于是，本课题根据该实验原理，设计新的装置，达到感官上的突破。课题由2个小组完成，一个小组负责研究和设计出持久性喷泉;一个小组设计出双喷泉，让喷泉实验更精彩。

图3 图4

1.形成持久性喷泉 步骤: 1)制备一烧瓶的O2、如图3组装装置; 2)用放大镜聚焦使磷燃烧，消耗氧气;

3)烧瓶内压强减小，H2O2溶液进入烧瓶中形成喷泉，H2O2溶液与MnO2反应再生成O2， 如此不断进行;

4、当溶液到达一定程度时，打开止水夹，使水流下。 2.喷烟和双喷泉实验

步骤:

1)制取一烧瓶氨气和一烧瓶HCl，如图4连接装置;

2)关闭止水夹C，挤压胶头滴管，烧瓶中氨气部分溶解，压强减小，打开a、b，HCl被压入盛NH3的烧瓶中，形成喷烟现象;

3)打开止水夹C，由于两个烧瓶中压强都小于大气压，因此形成双喷泉。 3.彩色喷泉

课本中利用氨气和滴有酚酞的水形成红色的喷泉，在惊叹其美

丽的同时，却也因其颜色单一而感到乏味，于是通过查阅资料，有三种方案可以设计出多种颜色的喷泉。

第一种方案:烧瓶中由装一种气体改装两种或多种气体。这些气体互不反应,但却能与同一种液体反应生成不同颜色的产物而形成彩色喷泉。

第二种方案:烧杯中由盛一种溶液改盛几种互不反应的溶液,而烧瓶中只盛一种气体,且这种气体能与上述几种溶液反应生成不同颜色的产物而形成彩色喷泉。

第三种方案:用烧瓶装几种互不反应的气体,烧杯也装几种互不反应的液体,且这几种气体能与上述几种溶液反应生成不同颜色的产物而形成彩色喷泉。课题分为四个小组，选择HCl、NH3、Cl2、CO2做为原料气，再通过选择不同的实验溶液，达到彩色喷泉的效果。

图5步骤:

1)先用一个干燥的圆底烧瓶收集足够量实验用气体; 2)用带有三根玻璃管(一端成尖嘴状,且尖嘴状一端应插入烧瓶内)的塞子塞紧瓶口,倒置烧瓶,三根玻璃管的末端分别插入盛有实验需用的三种不同试剂溶液的酸奶瓶里; 3)三位学生同时挤压酸奶瓶,由于烧瓶内的气体极易溶于上述三种溶液中，使烧瓶内压强减小，酸奶瓶内溶液由玻璃管进入烧瓶，从而形成多种颜色的彩色喷泉。 4)更换烧瓶内其他与酸奶瓶中溶液，达到更多的颜色喷泉。

实验的气体、溶液、颜色、变色原因如下表(其中颜色和变色

原因由学生通过实验和查阅相关资料填写)，装置如图5

篇二:有关喷泉实验的进一步研究

有关喷泉实验的进一步研究

喷泉实验的本质是:气体在液体中溶解度很大，产生足够的压强差(负压)，则打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中。

成功的关键是:(1)盛气体的烧瓶必须干燥，否则甁中有液体，会使瓶口留下空气，形成的喷泉压力不大(喷泉无力)。(2)气体要充满烧瓶。(3)烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)。实验时，水不能充满整个烧瓶的原因可能是:(1)装置漏气。(2)注入的水太少或导管太长，使水只能沿导管上升但无法进入烧瓶形成喷泉。(3)烧瓶不干燥。(4)气体溶解度不大或溶液选择不当。课本上着重以NH3为例介绍喷泉实验。由于NH3与水能以1?700的体积比溶解(原因:NH3是极性分子，水是极性溶剂，故相似相溶;且NH3 能与H2O形成氢键，故NH3极易溶于水)，且溶解后溶液呈碱性，故预先在烧杯(水槽)中的水滴加酚酞试剂，则打开活塞后，可看到红色喷泉，现象明显，十分美丽。

理论上，并非只有易溶于水的气体(HCl、NH3、HBr„„)才可作此实验，只要能满足一定的溶解度即可。因此，我们将其作为探讨的重点，常见的气体和溶液有:(1)CO2、H2S、SO2、Cl2、NO2 等气体和NaOH溶液;(2)NH3 和HCl溶液„„而由喷泉，我们也得到了某些启发--是否只能喷泉，还能喷出别的一些什么吗, 经过组员们的认真探讨和积极思索，我们想到了几十种实验方案、建议，包括药品的选择和实验装置的改进等等，并且也从网络、书籍、报刊上寻找有关的资料、信息、建议等，以拓宽我们的思路。例如:用金属镁和碘单质，以水做催化剂，做一个紫色的喷烟实验(该反应放出大量的热使未反应的碘颗粒扩散出来，有碘升华和水蒸发，形成紫色烟雾);在装满水的U形管中用铁丝插入一小块金属Na，在U形管另一端加一根尖嘴管，水中预先加少量酚酞，也可形成红色喷泉。

最后，经过反复比较、讨论，以及对实验情况作出估计后，我们确定了三个实验方案:

(1) 用二氧化碳和氢氧化钠溶液做喷泉实验;

(2) 用氨气和氯化氢气体做喷烟喷泉实验;

(3) 用硫酸铝和碳酸氢钠溶液做喷泡沫实验(加发泡剂)

(详见实验报告)

我们于12月21日下午在学校的实验室里做了以上实验，结果基本成功。但也有部分失败，因为我们对实验的估计还不是十分充分，操作时的一些细节并未注意到，尤其是一些基本操作仍不太熟练。所以，我们以后将更加重视实验能力的培养。本次研究性学习也提高了我们对化学的兴趣，今后我们将以更大的热情去学好化学这一门功课。

教师点评:本小组选择以题是结合课内学习时对喷泉实验现象的兴趣。为了进一步总结和更详细弄

清原理，拓宽知识而提出该课题。同学们通过分工搜集资料，提出方案，亲自动手做实验，从实验中理解原理，并培养了自己的实验操作能力和科学研究的方法，懂得了实践出真知的辩证科学原理。通过写实验报告，体验科学研究的实践--认识--再实践--再认识的总结学习科学方法。同学们的体会是:拓宽了知识，培养了动手能力，重视了实验操作，提高了学科学兴趣。 附:HCl气体的制取

实验用品:

三角架，石棉网，酒精灯，导管，分液漏斗，双孔胶塞，圆底烧瓶(用来收集气体)，漏斗，大烧杯，橡胶管，带铁圈的铁架台，小型的圆底烧瓶，火柴，夹子。

NaCl固体，浓硫酸，水。

实验步骤:

1).如图连接好装置，打开夹子A，B;

2).往小型的圆底烧瓶中加入NaCl固体，往分液漏斗加入浓硫酸;

3).打开分液漏斗的活塞，是浓硫酸逐滴滴入，加热，直到倒漏斗里的水将要沿倒漏斗倒流回导管时，停止加热，关闭夹子A，B;

注意事项:

1) 硫酸为浓溶液，故要小心使用;

2) NaCl固体应较干燥否则会有大量水蒸气产生，沿导管进入大烧瓶，导致无法收集到满瓶HCl气体。

过程及现象

一般来说,用来做喷泉实验的气体(用水作吸收剂的情况下)都为溶解度很大的气体,如NH3(常温下一

体积水能溶解700体积氨).本实验则研究在不用水做吸收剂的情况,对于平时不用作喷泉实验的气体(本实验采用NaOH溶液作吸收剂,采用CO2气体作喷泉实验中充满圆底烧瓶的气体)的喷泉实验.并做HCl气体(NaOH溶液作吸收剂)的喷泉实验来做对照.

实验目的: 1) 加深对喷泉实验中,吸收剂的作用的理解,认识到喷泉实验之所以能喷泉的变质.

2) 进一步探讨喷泉实验之所以能形成的条件,提出用不同的气体、不同的吸收剂做喷泉实验。

3) 对比CO2和HCl的溶解度及喷泉实验效果。

实验用品:

带铁圈的铁架台、圆底烧瓶、锥型瓶、导管、橡胶管、夹子、滴管、双孔胶塞、长颈漏斗、酒精灯、水槽、木条、火柴

CaCO3、稀盐酸、30%NaOH溶液、酚酞、水、HCl气体(制取见附:HCl气体的制取)

实验步骤

1) 将CaCO3放入锥形瓶中，连接好装置如图

2) 将稀盐酸倒入长颈漏斗中，打开夹子，用向上排空气集气法收集CO2气体。用燃着的木条验满(用燃着的木条放在圆底烧

瓶的瓶口附近，若木条熄灭，则CO2以满瓶)。

3) CO2满瓶后关闭夹子，将带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入30%的NaOH溶液)的塞子紧烧瓶瓶口，按图连接好装置。

4) 往水糟加入水，滴上酚酞试液。

5) 挤压滴管的胶头，使NaOH溶液进入烧瓶，振荡，使NaOH溶液充分与CO2反应，打开夹子观察观象

6) 取一瓶已充满HCl气体的圆底烧瓶，用HCl代替CO2，重复第3-5的步骤，(水槽中的水不必加酚酞)

注意事项

1) 圆底烧瓶要干燥