Question

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，在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体．下列组合中可能形成喷泉的是   
A、H₂和H₂O    B、O₂和H₂O
C、CO₂和H₂O   D、CO₂和NaOH溶液
（2）某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图2所示的装置．
①在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是   
A、Cu与稀盐酸  B、盐酸和NaOH溶液  C、CaCO₃与稀盐酸   D、铁和硫酸铜
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，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉，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
这种种方法产生喷泉的原理是    ．
③比较图1和图2两套装置，从产生喷泉的指示原理来分析，图1是减小上部烧瓶内气体压强；图2是    下部锥形瓶内气体压强（均填“增大”或“减小”）．
（3）城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述    （填图1或图2）装置的原理相似．

Answer 1

【答案】分析：（1）依据形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小的要求分析解答即可；
（2）依据加入的物质能导致锥形瓶中气压变大的原理才能产生喷泉的知识分析解答；
解答：解：（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；
点评：本题利用化学反应中的吸放热现象，或反应生成气体或消耗气体而产生的压强差问题，探究了喷泉的形成，属于学科交叉型题目．