Question

我們都知道CO2與NaOH溶液是很容易反應的，利用下圖裝置可進行“噴泉”實驗．按圖l進行實驗的步驟是：首先在圓底燒瓶中充滿干燥的CO2氣體，在膠頭滴管中吸滿NaOH溶液（注意：一般情況下不能如此便用膠頭滴管），按圖1連接好裝置，并固定在鐵架臺上．然后打開止水夾，將膠頭滴管中的NaOH溶液擠入燒瓶內．在導管的尖嘴處就會形成美麗的“噴泉”．
（l）實驗室制取CO2的化學方程式：

CaC0₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

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（2）簡要說明圖1裝置進打實驗時，形成噴泉的原因

CO₂與擠入的NaOH溶液反應，使圓底燒瓶內氣體壓強減小，燒杯里的NaOH溶液通過導管被壓于回底燒瓶內，與剩下的二氧化碳繼續反應，進一步產生壓強差形成噴泉．

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（3）做“噴泉”實驗對裝置的氣密性要求很高．檢驗圖2裝置氣密性的操作是：

將導管下端插入水中，用手捂住燒瓶，看是否有氣泡冒出或在水面下的導管內是否形成一段穩定的空氣柱．

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（4）如果只提供圖2所示的裝置，請說明引發噴泉的方法．

打開止水夾，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，CO₂受熱膨脹，趕出玻璃導管內的空氣，再將熱源移開，NaOH溶液進入燒瓶內與CO₂反應產生壓強差，即發生噴泉

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（5）完成實驗后，膠頭滴管必須立即用水充分洗滌．否則

滴管的膠頭會被NaOH溶液腐蝕

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Answer 1

分析：（1）根據實驗室制取氣體的原理來寫；
（2）氫氧化鈉與二氧化碳反應，使氣體被消耗，壓強減小，燒瓶內外產生壓強差，形成噴泉現象；
（3）根據裝置氣密性的檢查方法來回答；
（4）根據噴泉現象產生的原因在于燒瓶內外產生壓強差來分析；
（5）根據膠頭滴管的構造和氫氧化鈉的性質來分析．

解答：解：（l）實驗室制備二氧化碳是利用石灰石和稀鹽酸反應來制取，CaC0₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）CO₂與擠入的NaOH溶液反應，使圓底燒瓶內氣體壓強減小產生壓強差，使燒杯里的NaOH溶液通過導管被壓于回底燒瓶內．與剩下的二氧化碳繼續反應，進一步產生壓強差形成噴泉；
（3）氣密性檢查時，一般對瓶內氣體加熱，然后看有無氣泡冒出或導氣管液面的高度變化；
（4）打開止水夾，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，CO₂受熱膨脹，趕出玻璃導管內的空氣，再將熱源移開，NaOH溶液進入燒瓶內與CO2反應產生壓強差，即發生噴泉；（或打開止水夾，將燒瓶冷卻，氣體體積收縮，產生負壓使NaOH溶液進入燒瓶內與CO₂反應即發生噴泉）
（5）NaOH溶液有很強的腐蝕性，不清洗，滴管的橡頭會被NaOH溶液腐蝕．
故答案為：
（l）CaC0₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）CO₂與擠入的NaOH溶液反應，使圓底燒瓶內氣體壓強減小產生負壓，使燒杯里的NaOH溶液通過導管被壓于回底燒瓶內．與剩下的二氧化碳繼續反應，進一步產生負壓形成噴泉；
（3）將導管下端插入水中，用手捂住燒瓶，看是否有氣泡冒出或在水面下的導管內是否形成一段穩定的空氣柱；
（4）打開止水夾，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，CO₂受熱膨脹，趕出玻璃導管內的空氣，再將熱源移開，NaOH溶液進入燒瓶內與CO₂反應產生壓強差，即發生噴泉（或打開止水夾，將燒瓶冷卻，氣體體積收縮，產生負壓使NaOH溶液進入燒瓶內與CO₂反應即發生噴泉）；
（5）滴管的膠頭會被NaOH溶液腐蝕．

點評：本題利用化學反應中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，要求學生掌握噴泉形成的原因、方法及裝置氣密性檢查的方法，是一道綜合題．