Question

3．某学习小组研究氨气的喷泉实验．
（1）如果提供如图所示装置，说明引发喷泉的方法：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而与水接触，即产生喷泉
（2）在标准状况下，在三个干燥的烧瓶内分别装有：干燥纯净的NH₃、含一半空气的氯化氢气体、NO₂和O₂的混合气体（体积比为4：1）．然后分别作喷泉实验，三个烧瓶中所得的溶液的物质的量浓度之比为C．
A．2：1：2
B．1：1：1
C．5：5：4
D．无法确定．

Answer 1

分析 （1）加热时烧瓶内压强增大，气体体积膨胀，当氨气与水接触时会导致烧瓶内压强减小；
（2）根据相同条件下，体积之比等于物质的量之比，判断氨气、氯化氢、二氧化氮的物质的量关系；
氨气溶于水，溶液体积等于氨气体积，含一半空气的氯化氢，氯化氢溶于水，溶液体积大于HCl的体积，二氧化氮和氧气（体积比为4：1）溶于水发生反应4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃，溶液体积等于混合气体的体积，再根据c=$\frac{n}{V}$判断．

解答 解：（1）加热时烧瓶内压强增大，气体体积膨胀，当氨气与水接触时，因氨气极易溶于水而导致烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉，引发喷泉的方法：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而与水接触，即产生喷泉，
故答案为：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而与水接触，即产生喷泉；
（2）在相同条件下，气体摩尔体积相同，烧瓶的容积相同，根据n=$\frac{V}{Vm}$知，氨气、氯化氢、NO₂、O₂的物质的量之比为1：$\frac{1}{2}$：$\frac{4}{5}$；做喷泉实验时，盛放氨气的烧瓶、含一半空气的氯化氢气体的烧瓶、含NO₂和O₂的混合气体（体积比为4：1）的烧瓶，各烧瓶中溶液的体积分别为：V、$\frac{1}{2}$V、V，所以溶液的体积比为2：1：2，则其物质的量浓度之比为：$\frac{1}{V}$：$\frac{\frac{1}{2}}{\frac{1}{2}V}$：$\frac{\frac{4}{5}}{V}$=5：5：4；
故选：C．

点评 本题考查喷泉实验、物质的量浓度的计算，题目难度中等，明确喷泉实验的原理、把握二氧化氮与水反应的性质，然后根据物质的量浓度的计算公式进行计算，题目难度中等．