高中化學/目錄/噴泉實驗

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實驗準備[編輯]

所需器材[編輯]

鐵架台(含鐵圈)、燒杯、圓底燒瓶(集氣瓶、錐形瓶等均可)、膠頭滴管(或注射器)、導管、橡膠管、橡膠塞(雙孔)等。

下列儀器可能會在準備階段用到:玻璃棒、試管、酒精燈。

所需試劑[編輯]

氫氧化鈣、氯化銨、蒸餾水、酚酞。等

實驗步驟[編輯]

  1. 組裝實驗裝置並檢查裝置氣密性。將燒杯裝入較多水、滴加少量酚酞後置於鐵架台平台上,調整鐵圈到合適高度並將圓底燒瓶倒放在上面。將圓底燒瓶塞上橡膠塞,橡膠塞的一孔為裝有少量蒸餾水的膠頭滴管,另一孔為導管。將橡膠管接在導管下方。
  2. 使用向上排空氣法集滿一圓底燒瓶的氨。
  3. 擠壓膠頭滴管的膠頭,使水進入燒瓶。
  4. 觀察現象。

實驗現象[編輯]

擠壓膠頭滴管後,燒杯中的水順着橡膠管和導管上升,在導管口噴涌而出,形成噴泉。液面逐漸上升,直至充滿圓底燒瓶。圓底燒瓶中溶液為紅色。

實驗原理[編輯]

為什麼會產生這樣的現象呢?讀者不妨先結合氨的物化性質思考一下。

眾所周知,氨極易溶於水(1體積水能溶解700體積氨)。噴泉實驗便是根據它的這個性質而成的。

當擠壓膠頭滴管後,氨溶於水使得圓底燒瓶內的氣壓迅速降低,在大氣壓的作用下水便被壓了上去。而氨溶於水呈鹼性,故最終溶液呈紅色。

思考與延伸[編輯]

實驗最終氨水的濃度[編輯]

我們假設所有儀器對圓底燒瓶的容積無影響,最終圓底燒瓶充滿了液體(即圓底燒瓶容積那麼多的液體完全進入圓底燒瓶中),氨完全溶解於溶液中。那麼最終氨水的濃度為:

也就是說,當溫度一定的時候,最終氨水的濃度是一個定值!

拓展實驗[編輯]

不僅氨可以形成噴泉,我們也可以利用二氧化碳和氫氧化鈉的反應設計噴泉實驗,敬請讀者自行設計並思考現象。



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