高中化学/目录/喷泉实验

实验准备

所需器材

铁架台（含铁圈）、烧杯、圆底烧瓶（集气瓶、锥形瓶等均可）、胶头滴管（或注射器）、导管、橡胶管、橡胶塞（双孔）等。

下列仪器可能会在准备阶段用到：玻璃棒、试管、酒精灯。

所需试剂

氢氧化钙、氯化铵、蒸馏水、酚酞。等

实验步骤

1. 组装实验装置并检查装置气密性。将烧杯装入较多水、滴加少量酚酞后置于铁架台平台上，调整铁圈到合适高度并将圆底烧瓶倒放在上面。将圆底烧瓶塞上橡胶塞，橡胶塞的一孔为装有少量蒸馏水的胶头滴管，另一孔为导管。将橡胶管接在导管下方。
2. 使用向上排空气法集满一圆底烧瓶的氨。
3. 挤压胶头滴管的胶头，使水进入烧瓶。
4. 观察现象。

实验现象

挤压胶头滴管后，烧杯中的水顺着橡胶管和导管上升，在导管口喷涌而出，形成喷泉。液面逐渐上升，直至充满圆底烧瓶。圆底烧瓶中溶液为红色。

实验原理

为什么会产生这样的现象呢？读者不妨先结合氨的物化性质思考一下。

众所周知，氨极易溶于水（1体积水能溶解700体积氨）。喷泉实验便是根据它的这个性质而成的。

当挤压胶头滴管后，氨溶于水使得圆底烧瓶内的气压迅速降低，在大气压的作用下水便被压了上去。而氨溶于水呈碱性，故最终溶液呈红色。

思考与延伸

实验最终氨水的浓度

我们假设所有仪器对圆底烧瓶的容积无影响，最终圆底烧瓶充满了液体（即圆底烧瓶容积那么多的液体完全进入圆底烧瓶中），氨完全溶解于溶液中。那么最终氨水的浓度为：

$c={\frac {n_{(NH_{3})}}{V}}={\frac {\frac {V}{V_{m}}}{V}}={\frac {1}{V_{m}}}$

也就是说，当温度一定的时候，最终氨水的浓度是一个定值！

拓展实验

不仅氨可以形成喷泉，我们也可以利用二氧化碳和氢氧化钠的反应设计喷泉实验，敬请读者自行设计并思考现象。

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