『壹』 高中化学研究性学习
以下报告中组成人员、分工等自己填入
课题名称:探究彩色喷泉
一、课题的提出:老师在课堂上演示了氨气喷泉实验时,学生无不为其美丽而惊叹,虽然在老师的讲解下,我们初步明白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。但是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?
二、查阅资料,得到以下信息:
材料一:
喷泉的颜色是由以下条件所决定
(1)由溶液的酸碱性决定。
如氨气溶于水显碱性,向烧杯中的水溶液滴加酚酞,酚酞遇碱显红色,因此形成了红色喷泉。若改用紫色石蕊试剂,则会形成蓝色喷泉。氯化氢、二氧化硫等溶水呈酸性,向烧杯滴加紫色的石蕊试剂,石蕊遇酸变红色,因此形成了红色喷泉。
(2)由气体与液体反应后的生成物所决定的。
喷泉溶液的颜色还可通过瓶内气体与所选的特定溶液反应后得到的生成物的颜色决定的。
常见气体较易形成喷泉实验组合
气体
吸收液
喷泉颜色
HCl(SO2)
H2O+石蕊
红色
HCl
H2O+AgNO3
白色
NH3
H2O+酚酞
红色
NH3
H2O+FeCl3
红褐色
Cl2
NaOH+AgNO3
白色
NaOH+KI-(淀粉)
蓝色
NaOH+NaBr
橙色
CO2
NaOH+澄清石灰水
白色
材料二:
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。
三、实验过程:
1、设计实验装置(如图)
2、本课题分为四个小组,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。
3、实验步骤:
(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我们通过实验和查阅相关资料填写),装置如图
编号烧瓶中气体烧杯中的液体喷泉的颜色变色的原因
1HCl石蕊试液红色HCl的水溶液呈酸性,遇石蕊试液变红
硝酸银溶液白色产生了白色的AgNO3沉淀
氢氧化铜悬浮液绿色2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O,在CuCl2的水溶液中存在[CuCl4]2-和[Cu(H2O)4]2+两种绿色离子
2Cl2KSCN的FeCl2溶液红色Cl2氧化Fe2+变为Fe3+,使KSCN变红
KI的淀粉溶液蓝色Cl2置换出KI中的I2,I2与淀粉变蓝
KBr的CCl4溶液橙色Cl2置换出KBr中的Br2,Br2的CCl4溶液呈橙色
3NH3酚酞试液红色NH3的水溶液呈碱性,遇酚酞变红
石蕊试液蓝色NH3的水溶液呈碱性,遇石蕊变蓝
FeCl3溶液红褐色产生了红褐色的Fe(OH)3沉淀
4CO2酚酞NaOH溶液无色透明CO2与NaOH产生Na2CO3,使酚酞褪色
紫色石蕊试液红色CO2的水溶液呈酸性,遇石蕊试液变红
澄清石灰水白色产生了白色碳酸钙沉淀
四、实验总结:
通过“探究彩色喷泉”的实验研究,我们知道了形成化学喷泉的各种原理,探索了喷泉实验装置及改进,成功的做成了多种颜色的化学喷泉,获得了学习的能力。
缺点是依赖老师的地方还比较多,以后要更多的自己动脑筋,做到自主学习,争取更大的收获。
『贰』 氨水喷泉实验原理
就拿氨气氯化氢喷泉实验为例
氨气和氯化氢都极易溶于水 1体积的水可以溶解700体积的氨气和500体积的氯化氢 因此二者都是极易溶于水的物质
用500ml干燥的圆底烧瓶收集满氨气(NH3),瓶口用带玻璃尖嘴管的胶塞塞紧,玻璃管的另一端通过单孔胶塞插入盛有浓盐酸(HCl)的塑料瓶中(装置如图所示)。打开玻璃管上的止水夹,用手挤控塑料瓶,使塑料瓶中的氯化氢气体通过玻璃尖嘴进入圆底烧瓶内与氨气接触,即可形成白色的喷烟 。烧瓶内压强减少,浓盐酸会进入烧瓶,产生白色喷泉。
只要是反应能够造成压强差的反应 都可以设计为喷泉实验 或者是易溶于水的气体、不易溶于水的气体 只要能对压强造成影响 就可以
实验原理图
『叁』 大气压对许多物理实验和化学实验有着重要影响。下图是喷泉实验的装置图(图中夹持装置均已略去)。 (1
(1)2NH 4 Cl+Ca(OH) 2
![]() (3)将胶头滴管中的水挤入烧瓶专,然后打开属止水夹氨极易溶于水,使烧瓶内压力减小,与外界形成压力差 (4)打开止水夹,用热毛巾捂热烧瓶,赶出玻璃管中的空气,关闭止水夹;待烧瓶冷却后,再打开止水夹即可。 『肆』 喷泉实验的发生实例 可设计成喷泉实验 『伍』 喷泉实验的原理是什么 形成喷泉的根本原因是压力差。 利用大气压将瓶下面烧杯中的液体压入瓶内,在尖嘴导管口处形成喷泉。 1体积水可溶解700体积的氨气(0摄氏度,1标准大气压下),当滴管内的水进入烧瓶内时,氨气大量溶于水,外界大气压将水压入瓶中,剩余氨气又溶于进入瓶中的水,最终水充满烧瓶。 这类实验的要求是: 1、装置气密性好。 2、所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。 (5)喷泉实验装置图长的玻璃管扩展阅读: 喷泉实验的发生实例: 氨气(NH3)和氯化氢(HCl)气体均极易溶于水。1体积的水常温下大约分别能溶解700体积的氨气和500体积的氯化氢气体。因此,氨气和氯化氢气体溶于水的实验可设计成喷泉实验。 气态物质发生化学反应生成固态或液态物质的反应可设计成喷泉实验在500ml圆底烧瓶里收集满氯气(Cl₂),加入约10g氢氧化钙(Ca(OH)2),塞紧带尖嘴的玻璃管的胶塞。 小心摇动烧瓶,使氯气跟氢氧化钙充分反应后,将玻璃管插入盛有红颜色水的烧杯中,打开玻璃管上的止水夹,烧瓶内即出现美丽的喷泉。 『陆』 喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是形成压强差.(1)图Ⅰ是化学教材中常用的喷泉实验装置(夹持仪
(1)极易溶于水或气体与溶液易发生化学反应可形成图中喷泉,A、C、D均可内形成喷泉容,而B中氧气不易溶于水,则不能形成喷泉,故答案为:B; 『柒』 高中化学“喷泉实验”具体内容是什么
要注意的地方:喷泉来实验成功的自关键是: 『捌』 关于碳酸饮料的化学实验 薄荷糖的喷泉实验(见图)。实验仅需要一瓶2.25L的碳酸饮料和一盒薄荷糖,这在超市很容回易购买到。打开碳酸答饮料瓶子,把一盒薄荷糖迅速倒入其中,碳酸饮料就会立刻喷出来形成约1米高的喷泉。因为在薄荷糖里除了含白砂糖、葡萄糖,还含有一种让薄荷糖耐嚼的成分——阿拉伯胶,这种阿拉伯胶与水接触后使水分子的表面张力很容易大幅度降低,释放水中含有的二氧化碳气体。而碳酸饮料中富含大量的二氧化碳,瓶内压强较外界低,打开瓶盖与外界接触后,外界大的压强使得CO2(l)=可逆符号=CO2(g)平衡右移,溶解在饮料中的二氧化碳迅速以气体形式释放出来,所以当薄荷糖接触到碳酸饮料后,在薄荷糖表面微小的凹点处的晶核形成点,会产生更多的二氧化碳气泡,二氧化碳的瞬间增多,使得饮料瓶内原本就很低的压强更急速降低,外界压强突然间相对更大,于是瓶子里所有的液体受挤压立刻向上冲出,形成了很高的喷泉。这一简单易行的实验,让学生惊叹之余还能学到一些压强影响化学平衡等化学及物理学方面的知识,同时解释了打开啤酒瓶啤酒泡沫溢出的生活现象。 与喷泉实验装置图长的玻璃管相关的资料
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