Question

噴泉是一種常見的自然現象，其產生原因是存在壓強差．
（1）圖甲為化學教學中所用的噴泉實驗裝置．
某同學用該裝置進行了如下實驗：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，振蕩使其充分反應后，按圖所示安裝好．
①當打開止水夾時，看到噴泉現象產生，產生噴泉現象的原因是________．
②實驗中觀察到燒瓶中液體變紅色，說明液體顯________．
③為保護實驗成功，你認為實驗時應注意的問題是：________．
（2）圖乙為重新設計的噴泉裝置．
①在圖乙的錐形瓶中，分別加入足量如下物質，反應后可能產生噴泉的是________．（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條件是________．
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，結果也產生了噴泉，大燒杯中加入的物質可能是________．（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，從產生噴泉原理來分析，它們的不同點是：圖甲________．圖乙________．
（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象有________（僅舉一例）．

Answer 1

解：（1）氫氧化鈉能與二氧化碳反應，生成碳酸鈉，使瓶內壓強減小，在外界氣壓的作用下，水被壓到瓶內，形成噴泉現象，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，使燒瓶內氣壓減小，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，把錐形瓶中的液體壓入燒瓶，而要產生壓強差，錐形瓶內可以產生氣體，也可以利用放出的熱量使壓強增大，A．CuCl₂與NaOH溶液 反應不產生氣體，壓強不變，B．Na₂CO₃與稀鹽酸，反應生成二氧化碳氣體，壓強增大，C．MnO₂固體與KClO₃常溫下不反應，壓強不變，D．金屬鋅與稀硫酸反應生成氫氣，壓強增大，錐形瓶中加入酒精，要形成噴泉現象，需是酒精變為酒精蒸汽，需要大量的熱，所以本題答案為：①、B D，②、產生壓強差，③、ACD；
（3）比較兩圖可以看出，甲是燒瓶內氣體被消耗，壓強減小，產生壓力差，乙是在錐形瓶內產生氣體或有大量的熱放出，使壓強增大，所以本題答案為：燒瓶內壓強減小，產生壓力差．錐形瓶內壓強增大，產生壓力差．．
（4）噴泉實驗利用的原理是壓強差，在生活中的應用就是噴泉，所以本題答案為：廣場噴泉．
分析：氫氧化鈉與二氧化碳反應，使氣體被消耗，壓強減小，可以模擬噴泉現象，其他某些能產生氣體或放熱的現象，也能產生壓力差，形成噴泉現象．
點評：本題利用化學反應中的吸放熱現象，或反應生成氣體或消耗氣體而產生的壓強差問題，探究了噴泉的形成，屬于學科交叉型題目．