儿童实验火山装置

『壹』 喷泉是一种常见的实验现象（如图），其产生原因是存在压强差．（1）图Ⅰ为化学教学中所用的喷泉实验装置

（1）该装置中形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小；
A、HCl易溶于H₂O，所以能使烧瓶中的气体迅速减小，能形成喷泉，故A不选；
B、O₂不易溶于H₂O，所以不能使烧瓶中的气体减小，不能形成喷泉，故B选；
C、SO₂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C不选；
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不选；
故答案为：B；
（2）图Ⅱ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、CaCO₃与稀硫酸生成的硫酸钙微溶于水，阻止反应进一步发生，生成二氧化碳比较少，导致锥形瓶中的气压变化不大，不能形成喷泉，故A错误；
B、稀盐酸与NaOH溶液反应不生成气体，不能导致锥形瓶中的气压变大，故B错误；
C、锌与稀盐酸生成氯化锌和氢气，导致锥形瓶中的气压变大，所以能形成喷泉，故C正确；
D、NaCl与稀HNO₃反应不生成气体，不能导致锥形瓶中的气压变大，故D错误；
故答案为：C；
（3）图Ⅰ和图Ⅱ两套装置，均产生压强差，形成喷泉，图Ⅰ是减小上部烧瓶内气体压强，而图Ⅱ是增大下部锥形瓶内气体压强，
故答案为：图Ⅰ是减小上部烧瓶内气体压强使其小于大气压，而图Ⅱ是增大下部锥形瓶内气体压强使其大于大气压；
（4）城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与图Ⅱ原理相似，故答案为：图Ⅱ．

『贰』 跪求喷泉实验的原理，装置，注意事项，具体操作及视频

视频就没拉，资料就有

喷泉实验
【制作方法】

取一玻璃瓶，瓶口塞入一打孔胶塞。塞孔中插入一尖嘴玻璃管，外端套一胶管
【使用方法】

用注射器从瓶内抽气若干次，然后用弹簧夹夹紧胶管。将玻璃瓶倒置于水槽中。去掉弹簧夹，则见有水经胶管从玻璃管尖嘴喷出，形成喷泉

【参考资料】

若在瓶中装满烫水（70－100℃），倒出热水后，迅速塞紧带尖嘴玻璃管的橡皮塞，并马上倒放过来，插入水槽的水中，同样可见喷泉现象。注意：过热的瓶子不能浸入冷水之中，以免瓶子炸裂。

喷泉实验是一个富有探索意义的实验，在高中化学教学中具有重要的地位。实验的基本原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉（如图1）。这类实验的要求是：①装置气密性良好；②所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。能进行喷泉实验的物质通常有以下几组：

气体（a）
液体（b）
液体（c）
实验原理

NH3
水
水
NH3溶解度为1：700

HCl
水
水
HCl溶解度为1：500

CO2
NaOH溶液
NaOH溶液
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

SO2
NaOH溶液
NaOH溶液
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

Cl2
NaOH溶液
NaOH溶液
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O

NO2
水
水
3NO2+H2O=2HNO3+NO（不能充满）

喷泉实验能形象地说明某些气体极易溶于水（或特定溶液）。根据其原理进行拓展还可以探讨喷泉实验的多种应用。

一、根据实验装置和条件拓展

例如，2002年全国理综试题第29题给出如图2所示的装置，要求说明引发喷泉的方法。

通过分析产生喷泉现象的原理，不难发现。只要打开止水夹，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃管内的空气，氨气与水接触后迅速溶解，使烧瓶内压强减小。就能发生喷泉。

二、根据实验中出现的问题拓展

例如，某同学用HCl气体做喷泉实验时，喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3，其原因不可能是（ ）。

（A）烧瓶潮湿 （B）装置气密性不好 （C）水里没有加石蕊试液 （D）烧瓶内未集满HCl

喷泉实验失败的原因很多，要弄清本质进行大胆假设。很明显（A）（B）（D）都能使喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3，所以答案为（C）。

三、根据实验中发生的现象拓展

如图3所示，甲学生在烧瓶中充满O2，并在反匙燃烧匙中加入一种白色固体物质，欲做O2的喷泉实验。实验开始，用凸透镜将日光聚焦于反匙燃烧匙中的固体，燃烧匙内出现一阵火光和白烟。等一会儿，打开橡皮管上的止水夹。看到有美丽的喷泉发生。请问他在反匙燃烧匙中加入了什么物质?

综合分析上述实验中产生的现象，结合喷泉实验的原理，我们会很容易想到反匙燃烧匙中加入的物质是白磷。白磷与烧瓶内的O2反应生成P2O5固体，使烧瓶内压强减小。打开止水夹后烧杯中的水被压入烧瓶内形成喷泉。

四、根据实验中的生成物拓展

喷泉实验是不是只能喷液体，能不能喷出别的什么物质呢？

如图4装置，实验前a、b、c活塞均关闭。若要在该装置中产生喷烟现象，该怎样操作？若想在该装置中产生双喷泉现象，该怎样操作？

分析：挤压胶头滴管，滴管中的水溶解右瓶中的部分NH3使瓶内压强减小。打开活塞a、b，左瓶中的HCl进入右瓶生成NH4Cl固体而产生喷烟现象。若此时打开活塞c，则烧杯内的水会压向左右两个烧瓶，在左瓶中产生红色喷泉，在右瓶中产生蓝色喷泉。

五、根据实验中的反应物拓展

是不是只有无机物气体才能产生喷泉现象呢？

把充满乙烯的圆底烧瓶用带有尖嘴导管的橡皮塞塞紧，按图5安装好仪器。

松开弹簧夹A，通过导管C向盛溴水的锥形瓶中鼓入空气，使约10 mL溴水压入烧瓶，再把弹簧夹A夹紧。振荡烧瓶，溴水很快褪色，有油状物生成，烧瓶内形成负压。松开弹簧夹A，溴水自动喷入。喷入约10 mL溴水后，再把弹簧夹A夹紧，振荡烧瓶，溴水又很快褪色。如此重复操作几次。当喷入的溴水颜色不能完全褪尽时，说明烧瓶中的气体已经完全反应。松开弹簧夹B，让蒸馏水喷入烧瓶也可形成喷泉。只要反应完全，液体几乎可充满整个烧瓶。

六、关于生成物浓度的计算拓展

例如，同温同压下两个等体积的干燥烧瓶中分别 充满①NH3 ②NO2，进行喷泉实验，经充分反应后烧瓶内溶液的物质的量浓度为 （ ）

（A）①＜② （B）①＞② （C）①＝② （D）无法确定

分析：①设烧瓶的体积为V L，则充满NH3后气体的物质的量为mol。发生喷泉现象后，烧瓶将充满溶有NH3的溶液，即溶液的体积为V L，所以烧瓶内溶液的物质的量浓度为mol/L。

②设烧瓶的体积为V L，则充满NO2后气体的物质的量为 mol。发生如下反应：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，反应后生成HNO3的物质的量为 mol。由于剩余L气体，所以烧瓶中溶液的体积为L，因此烧瓶内溶液的物质的量浓度也为mol/L。所以答案选（C）。

七、根据实验原理反向思维拓展

通常的喷泉实验是设法减小烧瓶内压强形成负压，使液体喷入烧瓶。能不能增大外面的压强将液体压入烧瓶呢？请看以下两个例子。

①如图6装置，在锥形瓶中加入足量的下列物质，能产生喷泉现象的是（ ）

（A）碳酸钠和稀盐酸 （B）氢氧化钠和稀盐酸

（C）铜和稀硫酸 （D）硫酸铜和氢氧化钠溶液

分析：碳酸钠和盐酸反应能产生大量的CO2气体使锥形瓶内的压强增大，从而将反应混合物压入烧瓶。也能形成喷泉。所以答案选（A）。

②如图7装置，在锥形瓶外放一个水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入冰水后，再加入足量的下列物质，产生了喷泉，问水槽中加入的物质可以是（ ）

（A）浓硫酸 （B）食盐 （C）硝酸钾 （D）硫酸铜

分析：浓硫酸溶于水放热，可使锥形瓶内的酒精部分气化而使锥形瓶内压强增大，将酒精压入烧瓶形成喷泉。答案为（A）。

因此，通过化学反应或某些物理方法使烧瓶外面的压强大于烧瓶里面的压强也能形成喷泉。

以上两例的原理实际上就是人造喷泉和火山爆发的原理。

八、喷泉原理的迁移拓展

如图8所示，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y。若挤压滴管胶头，使液体Y滴入锥形瓶中，振荡，过一会儿，可见小气球a鼓胀起来。气体X和液体Y不可能是（ ）

X
Y

A
NH3
H2O

B
SO2
NaOH溶液

C
CO2
6mol/L H2SO4溶液

D
HCl
6mol/L Na2SO4溶液

分析：当滴入的液体Y将锥形瓶中的气体X溶解或发生反应后，使锥形瓶中的压强减小，大气压通过导管将空气压入小气球a使它鼓胀起来。因此，不符合条件的只有（C）。这个实验虽然没有产生喷泉现象，但它的原理跟喷泉实验原理是相同的

『叁』 喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在较大压强差．（1）图1为化学教学中所用的喷泉实验装置，在烧

（1）该装置中形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小，所以可以是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、H₂难溶于水H₂O，所以不能使烧瓶中的气体减小；
B、O₂不易溶于H₂O，所以不能使烧瓶中的气体减小；
C、CO₂能溶于水H₂O，但溶解有限，所以不能使烧瓶中的气体减小；
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；
（2）图2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；
①A、Cu与稀盐酸不反应，所以不能导致锥形瓶中的气压变大；
B、盐酸和NaOH溶液能反应，但不能导致锥形瓶中的气压变大；
C、CaCO₃与稀盐酸能生成二氧化碳，能导致锥形瓶中的气压变大；
D、铁和硫酸铜能反应，但但不能导致锥形瓶中的气压变大；
②在图2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；
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；食盐、硝酸钾、硫酸铜溶于水不会使水的温度升高，所以不能形成喷泉；
③由以上的分析知图2形成喷泉的原理是使锥形瓶中的压强变大；
（3）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2原理相似；
故答案为：（1）D；（2）①C；②A；浓H₂SO₄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；③增大；（3）图2；

『肆』 米勒-尤列实验的实验方式

如图所示，右下烧瓶模拟海洋环境，左上烧瓶则模拟闪电。在实验中，研究者将水（H2O）、甲烷（CH4）、氨（NH3）、氢气（H2）与一氧化碳（CO）密封于无菌状态下的玻璃管于烧瓶内，并将其连结形成一个回路。装置中的一个烧瓶装着半满的液态水，另一个则含有一对电极。首先将液态水加热促使其蒸发，进而产生水蒸气；而另一烧瓶的电极通电后会产生火花，以模拟闪电。水蒸气经过电极之后，又再度凝结并重回原先装水的烧瓶中，使实验得以循环进行。
于实验开始一周后的观察中发现，约有10%到15%的碳以有机化合物的形式存在。其中2%属于氨基酸，以甘氨酸最多。而糖类、脂质与一些其他可构成核酸的原料也在实验中形成；核酸本身，如DNA或RNA则未出现。在实验中产生的各种化合物皆同时有左旋与右旋之光学异构物，为外消旋混合物。
除了上述实验之外，米勒还进行了其他相关的实验，但这些实验都没有发表，产物也没有进行分析。2008年，11名科学家重新分析了米勒-尤列实验留下的实验瓶样品，借助于高效液相色谱和质谱技术，他们发现该实验产生的有机化合物比原先报导的要多。[4]有机物数量最多的是一个模拟火山爆发情景的实验：水蒸气推动着其他气体进入一个经过改造的烧瓶中，加入抽气装置，使气体流动的速度加快。在电火花的作用下，水分子在这种情况下可以均裂生成羟基自由基，再加之其他分子参与的反应，该实验一共得到了22种胺基酸，5种胺，以及很多羟基化的化合物。[5]氧硫化碳可以帮助这些胺基酸缩合形成多肽。这些进一步的研究为化学演化的假说提供了更加强有力的证据，使生命起源的问题再次回归焦点。[6]