:喷泉实验的相关探究

潘漫 发布时间： 2009-7-1 23:35:28
一．探究问题的提出：化学课上，教师常用喷泉实验来说明氨气易溶于水。看了这个实验后，学生感到很有意思、很兴奋，同时也有许多疑问，“是不是易溶于水的气体都可以做喷泉实验，一些难溶于水的气体能否用来做喷泉实验呢?”“吸收液有什么作用，吸收液是否一定要用水，其他液体行不行，不用吸收液行不行，即能否利用气体与固体间的反应、气体与气体间的反应来实现喷泉实验，如果行，又有什么要求?”“怎样设计多种颜色的喷泉，能否形成其他形式的喷泉”。这正是培养学生创新精神和实践能力、促进学生思维发展的好机会。
二．问题解决的设想：我们设计了几个探究实验，分析问题、设计实验、解决疑问。实验过程中互相交流各自在探究活动中的体会，比较各个探究方案的优势和不足，以及探究过程中的经验教训。本探究实验目的在于让学生在探究活动中，学会动脑思考、提出问题、分析问题、动手实践、解决问题。开放式的教学使学习的形式和内容更加丰富多彩，使学生真正成为学习的主人；使学生有机会表现自我，在教师与同学的肯定之下，树立自信心。并在学习、积累、提高的过程中促进学生的全面发展，使之逐渐具备与现代社会需要相适应的学习方法。
三．实验综述：喷泉实验是中学化学教学中一个十分经典的演示实验。根据形成喷泉的原理，归纳了中学化学中可设计成喷泉实验的不同的反应类型，并列举了实例加以说明，最后列举了几种引发喷泉的方法。
1．极易溶于水的气体可设计成喷泉实验：
氨气(NH3)和氯化氢(HCl)气体均极易溶于水。1体积的水常温下大约分别能溶解700体积
的氨气和500体积的氯化氢气体。因此，氨气和氯化氢气体溶于水的实验可设计成喷泉实验。
2．气态物质发生化学反应生成固态或液态物质的反应可设计成喷泉实验：
2．1 氯气跟消石灰的反应
在500ml圆底烧瓶里收集满氯气(Cl2)，加入约10g消石灰(Ca(OH)2)，塞紧带尖嘴的玻璃管的胶塞。小心摇动烧瓶，使氯气跟消石灰充分反应后将玻璃管插入盛有红颜色水的烧杯中，打开玻璃管上的止水夹，烧瓶内即出现美丽的喷泉。
2．2 二氧化氮跟水反应
在500ml烧瓶内加入10ml浓硝酸(HNO3)，再放入一小块铜片。待反应产生的红棕色二氧化氮(NO2)气体赶尽空气充满整个烧瓶时，立即用尖嘴下绑有一团浸湿水的棉团的玻璃管的胶塞塞紧烧瓶瓶口，并将烧瓶固定在铁架台上，将玻璃管插入盛有紫色石蕊试液的烧杯中。打开玻璃管上的止水夹，轻轻摇动烧瓶，即可产生美丽的红色喷泉"
2．3 二氧化碳跟氢氧化钠反应
在500ml烧瓶中收集满二氧化碳(CO2)气体，小心地加入10ml40%的氢氧化钠(NaOH)溶液，立
即用带玻璃尖嘴管的胶塞塞紧。轻轻摇动烧瓶，待充分反应后，打开插入盛有红色水溶液烧杯中玻璃管上的止水夹，即可形成喷泉。
2．4 氯气跟甲烷的取代反应
向500ml的烧瓶中先通入氯气(Cl2)，再通入甲烷(CH4)，塞紧带尖嘴玻璃管的胶塞，将玻璃管插
入盛有水的烧杯中。用200W电灯泡在反光镜配合下照射烧瓶2~3分钟，打开玻璃管上的止水夹，即可形成喷泉。实验完毕后，在烧瓶内液面上出现油层。
2．5 红磷在氧气中燃烧的反应
用500ml圆底烧瓶排水法收集满氧气(O2)。在带玻璃尖嘴管的胶塞上插入燃烧匙，燃烧匙内放少量红磷(P)。将燃烧匙放在酒精灯火焰上加热，待红磷燃烧后，迅速将燃烧匙伸入圆底烧瓶内，并将烧瓶口用胶塞塞紧。等反应完成，烧瓶逐渐冷却后，将烧瓶倒置固定在铁架台上，玻璃管伸入盛有紫色石蕊试液的烧杯中"打开玻璃管上的止水夹，即可形成美丽的红色喷泉。
2．6 氯化氢与氨气的反应
用500ml干燥的圆底烧瓶收集满氨气(NH3)，瓶口用带玻璃尖嘴管的胶塞塞紧，玻璃管的另一端通过单孔胶塞插入盛有浓盐酸(HCl)的塑料瓶中。打开玻璃管上的止水夹，用手挤控塑料瓶，使塑料瓶中的氯化氢气体通过玻璃尖嘴进入圆底烧瓶内与氨气接触，即可形成白色的喷烟。
3 液态物质与固态物质反应生成气态物质的反应可设计成喷泉实验：
3．1 二氧化锰催化分解过氧化氢放出氧气的反应
取两支具支试管，用乳胶管将两支管连接起来在一支试管内放入少量的二氧化锰(MnO2)，管口用带分液漏斗的胶塞塞紧，分液漏斗中装10%的过氧化氢(H2O2)溶液"另一支试管内装约2/3体积的红色溶液，管口用带玻璃尖嘴的胶塞塞紧，玻璃管的另一端插入试管内溶液的底部(装置右图)。打开分液漏斗的旋塞，一次性放入一定量的过氧化氢溶液，然后关闭分液漏斗。过氧化氢分解放出的氧气进入另一试管，将试管内红色溶液压出形成红色喷泉。
3．2 金属钠跟水的反应
取一支大试管，管内盛约3/4体积滴加酚酞试液的水溶液。在试管内投入一小块金属钠(Na)，立即用带玻璃尖嘴的胶塞塞紧管口。钠与水反应放出氢气，将溶液通过尖嘴压出形成红色喷泉(装置右图)。
4 喷泉的引发方法
在喷泉实验中，对易溶于水或氢氧化钠溶液的气体，可采用下列方法进行喷泉引发。
4．1用吸满水的胶头滴管向烧瓶内挤水可引发喷泉
4．2 在伸入烧瓶内的尖嘴玻璃管下方绑一浸有水或氢氧化钠溶液的棉团，可引发喷泉
4．3 用浸有冰水或热水的棉布包裹烧瓶可引发喷泉：
用浸有冰水的棉布包裹烧瓶，烧瓶内气体体积受冷收缩，压力降低，烧杯中的溶液受大气压力作用进入烧瓶，可引发喷泉。用浸有热水的棉布包裹烧瓶，烧瓶内气体体积受热膨胀，使气体逸出。撤去热布冷却，烧瓶内气体由于质量减少，压力减小，烧杯中的溶液受大气压力作用进入烧瓶，可引发喷泉。
4．4 在烧瓶底外壁滴乙醚可引发喷泉：
由于乙醚((C2H5)2O)沸点较低(沸点35.6℃)，易挥发带走热量，使烧瓶内气体体积受冷收缩，压力降低，烧杯中的溶液受大气压力作用进入烧瓶，从而引发喷泉。
4．5 在盛溶液的塑料瓶上方打小孔可引发喷泉
将盛溶液的烧杯改成塑料瓶，在塑料瓶上方打一小孔。塑料瓶口用玻璃导管的胶塞塞紧，并通过玻璃导管与圆底烧瓶连接。实验时，用手指按住小孔，挤压塑料瓶，使溶液进入圆底烧瓶。放开手指塑料瓶通过小孔与大气相通，由于大气压力作用，可引发喷泉。
四．实验设计方案：
探究方案1 模拟喷泉的基本实验原理
(1)将少量酒精注入圆底烧瓶中,并用水浴加热;
(2)扇气入鼻,确定酒精是否挥发并充满整个烧瓶;
(3)组装装置(如右图a);
(4)用冷的湿布使烧瓶冷却后打开止水夹,观察现象
探究方案2 易溶于水的气体形成的喷泉实验
(1)实验前准备一瓶氨气;
(2)将烧瓶固定于铁架台上(如图b);
(3)向烧杯中滴加酚酞试液，挤出胶头滴管中的水;
(4)将止水夹打开，观察现象;
探究方案3难溶于水的气体形成的喷泉实验
二氧化氮：
1．向饮料瓶内加入约适量的水。
2．将0.2 g左右的细铜丝缠在靠近橡皮塞的尖嘴导管上。
3．向250 mL圆底烧瓶内加人5 mL－8 mL浓硝酸，迅速将带有细铜丝尖嘴导管一端插人圆底烧瓶内，塞紧橡皮塞(如图甲示)。
4．左手握持饮料瓶身，用力挤压，致使饮料瓶内无空气时，右手倒置圆底烧瓶，并快速将导管插人饮料瓶内，塞紧橡皮塞(如图乙示)。
5．当圆底烧瓶内充满了红棕色气体、细铜丝反应完时，用手挤压饮料瓶，使少量水进人圆底烧瓶内，然后松开手(必要时，摇动一下实验装置，二氧化氮溶于水更多，喷泉更激烈)。
二氧化碳：
1．连接好实验装置，首先向烧杯中装有适量的氢氧化钠溶液，再向圆底中充满干燥的二氧化碳气体，立即塞上单孔塞。
2．打开止水夹可见烧杯中的水迅速进入乙瓶中形成“喷泉”。
二氧化硫：
1．连接好实验装置，首先向烧杯中装有适量的氢氧化钠溶液，再向圆底中充满干燥的二氧化硫气体，立即塞上单孔塞。
2．打开止水夹可见烧杯中的水迅速进入乙瓶中形成“喷泉”。
比较二氧化硫和二氧化碳在氢氧化钠中的溶解度
探究方案4 双色喷泉实验探究
(1)实验前将HCl充满左边蒸馏烧瓶; 将NH3充满右边蒸馏烧瓶
(2)组装仪器(如右图);
(3)将阀门打开,观察现象
五．实验现象记录：
探究实验1：烧瓶冷却后打开止水夹，即形成喷泉，最后液体几乎充满烧瓶
探究实验2：打开止水夹之后即形成喷泉，最终液体几乎充满了烧瓶
探究实验3：二氧化氮：铜跟浓硝酸立即开始反应，红棕色气体由下而上逐渐充满圆底烧瓶，反应液呈绿色；大部分空气通过尖嘴导管被排入饮料瓶内，聚集在饮料瓶上部；饮料瓶渐渐地鼓起，最后接近原形。挤压塑料瓶后立即形成喷泉，绿色溶液逐渐变成蓝色溶液，最后呈现淡蓝色溶液(体积接近烧瓶容积的2/3);圆底烧瓶内的红棕色气体逐渐变浅，最后呈无色气体(体积接近烧瓶容积的1 /3 );饮料瓶体凹下的体积接近烧瓶容积的2/3。
二氧化碳二氧化硫：打开止水夹之后即形成喷泉，
六．问题探究：
1．通过探究活动,得出阶段性的总结:
①形成喷泉的原因是烧瓶内外气体压强的差别，因而要形成喷泉的关键是在容器内外形成足够大的压强差。
②吸收液的作用是形成容器内外的压强差如果其他方法可以做到这一点，就不一定要用吸收液。
③通过碱或酸与酸碱指示剂的作用，能产生有色喷泉。
2．为什么水总是不能充满烧瓶？
对于象HCl、NH3这样溶解度很大的气体，做它们的喷泉实验，应该说溶液最终是能够充满整个烧瓶的，而实际在课堂演示中是不可能做到这一点的。因为我们所使用的水中溶有空气，当NH3等气体溶解之后，容器中的负压造成溶于水中的空气逸出。另外，在制气装置和导气管中还有未排尽的空气，也一并被喷泉水夹带进入演示烧瓶内，这就是喷泉不能充满的主因。
3．喷泉实验对学生能力的培养
①用美丽多彩的喷泉实验，激发学生的学习兴趣。
实验成功后，学生们可以看到美丽的喷泉，用鲜明的实验现象来激发学生的学习欲望，使之处于兴奋状态，继而创设问
题情境，讨论产生喷泉的原因，知其然，还须知其所以然。
②用“成功”“失败”的实验体验，唤起求知欲望。
喷泉实验结果有多种，有的成功，有的失败，还有的玻璃管中的水柱只上升到一定高度就停止……针对实验成败的原因，要求学生们对照实验现象和实验仪器展开讨论、分析，比较仪器是否相同，如圆底烧瓶的大小、干湿，双孔塞上玻璃管的长短，带长玻璃管和胶头滴管的双孔塞是否漏气等等。
③分析“水往高处流”的原理，引发好奇探究。
喷泉实验产生的原因是存在“压强差”。若外界大气压为P外，烧瓶内压强为P内，玻璃管顶端离烧杯中液面的高度为h，水或溶液的密度为ρ，则要产生喷泉，其条件是:P外-P内>ρgh，由于通常情况下，P外、ρ、 g不变，所以，能否产生喷泉，关键看P内的和h。 P内主要是气压，它与气体的溶解度有关，气体溶解的多少与胶头滴管中水的多少有关。至此，我们可以分析上述实验产生的现象及实验“成功”、“失败”原因，产生“顿悟”，并总结出喷泉实验成功的关键条件是:减少烧瓶内的气压。
根据上述分析和原理，引导学生多向思维，归纳出影响喷泉产生的主要因素:a烧瓶的气密性要好;b气体在水或对应溶液中的溶解度要达到一定数值;c玻璃导管的长短要适宜;d烧瓶体积的大小要适当;e烧瓶内外的温度也是一个重要因素等。
④欣赏成功的实验变换，培养敢于创新的精神
在引导学生分析、讨论、总结、归纳的基础上，在学生真正掌握形成喷泉的条件下，根据影响喷泉形成的主要因素，进行实验变换与改造。以下一些问题可供同学们思考:(1)对于在水中溶解度较小的气体，能否采取措施使之产生喷泉?（2）能否只用水做成喷泉实验?（3）能否做成“黄色喷泉实验”、“黑色喷泉实验”？(4)能否做成“双喷泉”实验?能否做成“喷烟”实验?(5)能否做成“永不停旧”的喷泉实验？一要求分析讨论，查找资料，设计方案，最后进行可行性实验说明。
通过引导学生进行实验的探索、设计、变化出其他形式的喷泉，展示学生个性，这样更有创新的价值。
⑤进行定量的综合计算，训练创造性思维。
为了促进学与用结合、课内与课外结合、理论与实践结合、定性分析与定量计算结合，我们自编、选编或直接选用典型例题，通过习题变换与解答来体现知识运用，训练学生的创造性思维。如用充满HC1的圆底烧瓶进行喷泉实验，喷泉停止后，下列情况时，烧瓶中所得溶液的物质的量浓度是多少?
a在标准状况下充满HCl气。
b在室温下(25℃，1.01 X l05Pa)充满HC1气体。
⑥进行大胆的科学推断，培养创新能力
通过喷泉实验，不仅可激励学生产生强烈的求知欲望、从而主动地获取知识，而且可充分发挥学生的智力潜能，由此培养学生科学探索的精神和实际操作能力，让他们在成功设计实验操作的愉悦情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃。通过自己的实验操作和验证，积极地去思考和探索，从中就会进发出更多的智慧和灵感。学生们不仅学到了知识，而且还学到了善于发现问题、分析问题、解决问题的一种科学方法。如果坚持不断地加以训练，就十分有益于学生创新能力的培养。
七．参考文献：
[1].郝金声.喷泉实验的再讨论.贵州教育学院学报(自然科学).2004,2(15):49-51.
[2].刘庆霞.喷泉实验的探究活动设计.教学仪器与实验.2006,5(22):19-20.
[3].熊言林.二氧化氮的制取和喷泉组合实验新设计.中学化学教学.2005:69.
[4].刘晓兰.喷泉实验的创新变换.零陵学院学报.2004,6(25):138-139.
有关喷泉实验的进一步研究
小组成员：2004届周霓、周茹莉、曾维冰、肖佩霞、陈斌、陈晔、吴斯颖
指导老师：林旭隆
问题提出
在课堂的演示实验上，NH3的喷泉实验的美丽现象引起我们极大的兴趣。进而我们想到，是否只有NH3能做实验？倘若用同样的原理，用其他的气体和溶剂做实验，现象还会不会有什么不同？原因又何在？再进一步拓展思维，除了喷"泉"，还能不能喷出一些别的东西？于是我们提出了这一课题。
课题目的
设计不同的实验，并通过讨论选择最佳方案。在实验动手、思考过程中尽可能解决提出的问题，并对知识进行整理。从中培养我们的独立思考能力、发散思维能力以及动手实验能力。
调查研究过程
我们七个组员分工合作，提出三个主要的实验方案，通过小组讨论不断地修改、改进，并征求老师的意见。最后定下了实验方案以及对实验过程有了底后，我们于12月21日在学校实验室在老师的指导下分三组进行实验。
实验后，四位同学对过程进行总结、分析并完成实验报告。另三个同学负责绘图，将实验的演示图画画出来。
总结报告
高中化学课本在介绍 HCl、NH3的有关性质时均提到了喷泉实验。据我们了解，2002年高考化学科试题也对这方面进行了考查。喷泉实验既是重点又是难点，尤其是喷泉实验奇特的现象，以及该实验能形象说明某些气体既极易溶解于水（或特定溶液）的特点，都吸引我们对此进行进一步的研究探索，拓展我们的思维，综合运用物理、化学知识层层深入，学习更多知识，提高实验能力。
喷泉实验的本质是：气体在液体中溶解度很大，产生足够的压强差（负压），则打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中。
成功的关键是：（1）盛气体的烧瓶必须干燥，否则甁中有液体，会使瓶口留下空气，形成的喷泉压力不大（喷泉"无力"）。（2）气体要充满烧瓶。（3）烧瓶不能漏气（实验前应先检查装置的气密性）。
实验时，水不能充满整个烧瓶的原因可能是：（1）装置漏气。（2）注入的水太少或导管太长，使水只能沿导管上升但无法进入烧瓶形成喷泉。（3）烧瓶不干燥。（4）气体溶解度不大或溶液选择不当。
课本上着重以NH3为例介绍喷泉实验。由于NH3与水能以1∶700的体积比溶解（原因：NH3是极性分子，水是极性溶剂，故"相似相溶"；且NH3 能与H2O形成氢键，故NH3极易溶于水），且溶解后溶液呈碱性，故预先在烧杯（水槽）中的水滴加酚酞试剂，则打开活塞后，可看到红色喷泉，现象明显，十分美丽。
理论上，并非只有易溶于水的气体（HCl、NH3、HBr……）才可作此实验，只要能满足一定的溶解度即可。因此，我们将其作为探讨的重点，常见的气体和溶液有：（1）CO2、H2S、SO2、Cl2、NO2 等气体和NaOH溶液；（2）NH3 和HCl溶液……而由"喷泉"，我们也得到了某些启发--是否只能"喷泉"，还能喷出别的一些什么吗？
经过组员们的认真探讨和积极思索，我们想到了几十种实验方案、建议，包括药品的选择和实验装置的改进等等，并且也从网络、书籍、报刊上寻找有关的资料、信息、建议等，以拓宽我们的思路。例如：用金属镁和碘单质，以水做催化剂，做一个紫色的喷烟实验（该反应放出大量的热使未反应的碘颗粒扩散出来，有碘升华和水蒸发，形成紫色烟雾）；在装满水的U形管中用铁丝插入一小块金属Na，在U形管另一端加一根尖嘴管，水中预先加少量酚酞，也可形成红色喷泉。
最后，经过反复比较、讨论，以及对实验情况作出估计后，我们确定了三个实验方案：
（1） 用二氧化碳和氢氧化钠溶液做喷泉实验；
（2） 用氨气和氯化氢气体做喷烟喷泉实验；
（3） 用硫酸铝和碳酸氢钠溶液做喷泡沫实验（加发泡剂）
（详见实验报告）
我们于12月21日下午在学校的实验室里做了以上实验，结果基本成功。但也有部分失败，因为我们对实验的估计还不是十分充分，操作时的一些细节并未注意到，尤其是一些基本操作仍不太熟练。
所以，我们以后将更加重视实验能力的培养。本次研究性学习也提高了我们对化学的兴趣，今后我们将以更大的热情去学好化学这一门功课。
教师点评：本小组选择以题是结合课内学习时对喷泉实验现象的兴趣。为了进一步总结和更详细弄清原理，拓宽知识而提出该课题。同学们通过分工搜集资料，提出方案，亲自动手做实验，从实验中理解原理，并培养了自己的实验操作能力和科学研究的方法，懂得了实践出真知的辩证科学原理。通过写实验报告，体验科学研究的实践--认识--再实践--再认识的总结学习科学方法。同学们的体会是：拓宽了知识，培养了动手能力，重视了实验操作，提高了学科学兴趣。
附：HCl气体的制取
实验用品：
三角架，石棉网，酒精灯，导管，分液漏斗，双孔胶塞，圆底烧瓶（用来收集气体），漏斗，大烧杯，橡胶管，带铁圈的铁架台，小型的圆底烧瓶，火柴，夹子。
NaCl固体，浓硫酸，水。
实验步骤：
1）.如图连接好装置，打开夹子A，B；
2）.往小型的圆底烧瓶中加入NaCl固体，往分液漏斗加入浓硫酸；
3）.打开分液漏斗的活塞，是浓硫酸逐滴滴入，加热，直到倒漏斗里的水将要沿倒漏斗倒流回导管时，停止加热，关闭夹子A，B；

注意事项：
1） 硫酸为浓溶液，故要小心使用；
2） NaCl固体应较干燥否则会有大量水蒸气产生，沿导管进入大烧瓶，导致无法收集到满瓶HCl气体。
过程及现象
过程
现象
备注
为加热之前NaCl的色态
白色晶体
加热NaCl和浓硫酸
有很多气泡产生，剧烈反应
NaCl+H2SO3=NaHSO4+HCl
NaHSO4+ NaCl=Na2SO4+ HCl
停止加热后，反应装置的剩余物
白色固体
此白色固体为NaHSO4和Na2SO4的混合物
一般来说,用来做喷泉实验的气体(用水作吸收剂的情况下)都为溶解度很大的气体,如NH3(常温下一体积水能溶解700体积氨).本实验则研究在不用水做吸收剂的情况,对于平时不用作喷泉实验的气体(本实验采用NaOH溶液作吸收剂,采用CO2气体作喷泉实验中充满圆底烧瓶的气体)的喷泉实验.并做HCl气体(NaOH溶液作吸收剂)的喷泉实验来做对照.
实验目的:
1) 加深对喷泉实验中,吸收剂的作用的理解,认识到喷泉实验之所以能喷泉的变质.
2) 进一步探讨喷泉实验之所以能形成的条件,提出用不同的气体、不同的吸收剂做喷泉实验。
3) 对比CO2和HCl的溶解度及喷泉实验效果。
实验用品：
带铁圈的铁架台、圆底烧瓶、锥型瓶、导管、橡胶管、夹子、滴管、双孔胶塞、长颈漏斗、酒精灯、水槽、木条、火柴
CaCO3、稀盐酸、30%NaOH溶液、酚酞、水、HCl气体（制取见"附：HCl气体的制取）
实验步骤
1） 将CaCO3放入锥形瓶中，连接好装置如图

2） 将稀盐酸倒入长颈漏斗中，打开夹子，用向上排空气集气法收集CO2气体。用燃着的木条验满（用燃着的木条放在圆底烧瓶的瓶口附近，若木条熄灭，则CO2以满瓶）。
3） CO2满瓶后关闭夹子，将带有玻璃管和滴管（滴管里预先吸入30%的NaOH溶液）的塞子紧烧瓶瓶口，按图连接好装置。

4） 往水糟加入水，滴上酚酞试液。
5） 挤压滴管的胶头，使NaOH溶液进入烧瓶，振荡，使NaOH溶液充分与CO2反应，打开夹子观察观象
6） 取一瓶已充满HCl气体的圆底烧瓶，用HCl代替CO2，重复第3-5的步骤，（水槽中的水不必加酚酞）
注意事项
1） 圆底烧瓶要干燥
2） 装置的气密性要好，不能漏气
实验现象及过程（见表1）
结论：在两种情况所用的吸收剂NaOH，可看作用量相同。不过由于其浓度不够大，不足以使烧瓶内的CO2、HCl全部反应，所以剩余的那部分气体有一些会溶在NaOH溶液所含的水中。因为HCl的溶解度很大（1体积水可溶解500体积HCl）可看作它全部被NaOH溶液吸收了；CO2则溶解度较小（1体积水只能溶解1体积CO2），故CO2不能全部被NaOH溶液吸收，从而使两次喷泉效果不同。
本实验的进一步探讨及延伸
1） 本来CO2气体在用水做吸收剂的情况下，是不能用来做喷泉实验的。但是改用NaOH做吸收剂后，CO2可发现也可以用来做喷泉实验。所以对于很多平常不用来作喷泉实验的气体，若选择适合的吸收剂，也能够用来做喷泉实验。
（关于这方面的讨论，见"总结报告"）
2） 由本实验可看出，由于NaOH溶液浓度不够高，所以喷泉效果不够好。相信若采用浓度更高的NaOH溶液，效果会更好。
喷烟喷泉实验
--用气体做吸收剂的喷泉实验
我们平时所看到的喷泉实验通常都是用液体作为吸收剂的，极少甚至没见过用气体做吸收剂的喷泉实验。这是因为用气体做吸收剂时，存在一个难题：烧瓶中已充满了气体，气压已经很大了，要将另一种气体再充进烧瓶，除非这个气体的压强更大，否则它就无法进入烧瓶。本实验就克服了这个难题，使之形成喷完烟后再喷泉的实验。
实验目的
1） 加对深喷泉原理的理解
2） 验证铵盐易溶于水的性质
实验用品
大烧杯、圆底烧瓶、双孔胶塞（带导管和尖嘴玻璃管）、夹子、试管、导管、橡胶管、酒精灯、单孔胶塞（带导管）、试管夹、带铁圈的铁架台、火柴
HCl气体（制取方法见"附：HCl气体的制取"）、浓氨水、水
实验步骤
1） 取一瓶已充满HCl气体的圆底烧瓶，用带有导管和尖嘴玻璃管的塞子塞紧，连着导管、玻璃管的两个橡胶管上的夹子要夹紧。按图连接好各种装置后（暂时不要加上试管），往大烧杯加入水。

2） 往试管加入浓氨水，加热一会后立即把它装入右图中所示的装置（把单孔胶塞塞紧试管口），立即打开夹子A，继续加热弄氨水，观察现象。
3） 烧瓶内的导管不再冒出白烟时，立即关夹子A同时移开酒精灯，把试管取出（防止由于浓氨水温度尚高，大量氨气不断挥发，使试管内气压不断增大，可能会发生爆炸）
4） 打开夹子B，观察现象。
注意事项
1） 在将单孔胶塞塞紧试管口之前先加热一会儿浓氨水是为了把试管里的空气赶走；若直接用塞子塞紧后才加热 ，再打开A，则使馆内原有的空气会进入烧瓶中，使实验效果不那么好。
2） 当看不到烧瓶内的导管再冒出白烟时，要立即关夹子A，同时移开酒精灯，将试管取出。以防过多的氨气进入烧瓶，使瓶内的压强增大，造成瓶内外气压差不多或几乎相同，从而影响喷泉效果。
3） 取出试管后要处理好试管里剩下的氨水，不要任由氨气挥发，造成空气污染，危害人体健康。
4） 注意装置的气密性，不要让其漏气。
过程及现象
过程
现象
备注
打开夹子A后
烧瓶内导管口处立即有白烟冒出，且白烟越来越浓，过一段时间之后，再也没有白烟冒出了。这时，整个烧瓶都充满了白烟。
NH3+HCl=NH4Cl，NH4Cl为固态
物质。所见到的白烟正是NH4Cl
晶体。瓶里导管口不再冒出白，表示瓶子里HCl已全部与NH3反
应了。
打开夹子B后
烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉。白烟越来越少，喷泉速度由快到慢，到最后停止，这时候溶液几乎充满了整个烧瓶，在溶液上方仍有少量白烟飘在上面。
由于NH3+HCl=NH4Cl，且NH4Cl
为一种固态物质，使瓶内气压小于外面大气压，于是一打开B就
形成喷泉。
由于有空气混入烧瓶里，使溶液不能充满烧瓶。
结论：1）用气体做吸收剂进行喷泉实验这个方法是可行的。
2）NH4Cl易溶于水。
本实验的进一步探讨
1） 由于NH3、HCl都是气体，所以我们也许会想到为何不用NH3来充满烧瓶，而用HCl来做吸收剂呢？其实这个方法也是可行的。不过，在制HCl过程用加热浓盐酸方法会比较简单。
2） 实验室制NH3方法通常是在浓氨水中加入固体NaOH（或CaO）的方法。这个方法在此也是可行的，不过得用大量的固体NaOH（或CaO）。这是因为想让气体进入烧瓶，气体的压强得足够大。一定量的气体，温度较高的压强也较大；若我们只假如少量的固体NaOH（或CaO），温度较低，压强不够大，要使NH3进入烧瓶也难，所以固体试剂用量一定要多。当然，这也造成了不必要的浪费。若用加热浓氨水方法，既可达到高温同时也省掉了固体试剂的使用。
喷泡沫实验
本实验利用Al2(SO4) 3+6NaHCO3=3Na2SO4+6CO2↑+2Al(OH) 3↓这个反应,并在反应过程中放入少量发泡剂(可以用洗涤液的稀释液代替),使发泡剂发泡,并随着CO2的喷出被喷出来,形成喷泡沫的实验.
实验目的
1） 通过本实验对泡沫灭火器的原理的理解加深。
2） 理解本实验之所以会喷出泡沫的原因--压强差，进一步利用这个原因，设想出别的进行泡沫实验的方法。
实验用品
酒精灯、石棉网、托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒、试管、滴管、吸滤瓶、火柴
Al2(SO4)3 、NaHCO3、发泡剂（可使用洗涤液的稀溶液）、蒸馏水
实验步骤：
1） 制取Al2(SO4)3和NaHCO3两种饱和溶液（方法：加热溶液后冷却，析出晶体并过滤）
2） 将NaHCO3的饱和溶液注入吸滤瓶里，加发泡剂。把Al2(SO4)3饱和溶液盛在小试管里，用线系住小试管，小心地把它放进吸滤瓶，把瓶子塞紧（如图1）
3） 把吸滤瓶倒置（如图2），使两种溶液充分混合，观察现象。

注意事项
1） 将小试管放进吸滤瓶时不要让试管内的溶液贱出或流出
2） 要塞紧吸滤瓶的瓶子。若将吸滤瓶倒置时，没有将其放在桌子上而是拿在手中，一定要按紧塞子，以防泡沫、溶液从塞子与瓶子之间的隙缝流出，同时也防塞子被挤出来。
3） 倒置吸滤瓶后，切勿让瓶子的侧管对准自己或别人。
实验现象及过程
过程
现象
备注
制取饱和溶液前Al2(SO4)3和NaHCO3的色态
均为白色粉末状固体
--
制取饱和溶液后，Al2(SO4)3的饱和溶液和NaHCO3的饱和溶液的色态
均为无色透明溶液
--
过程
现象
备注
分别将Al2(SO4)3的饱和溶液和NaHCO3的饱和溶液盛在小试管和吸滤瓶中，往吸滤瓶加入发泡剂，用线系住小试管后将其放入吸滤瓶中，塞紧，倒置吸滤瓶
产生大量白色的泡沫。泡沫从吸滤评的侧管喷出。喷出来的泡沫过一段时间慢慢消失剩下的只有白色絮状固体。
由于Al2(SO4) 3+6NaHCO3=
3Na2SO4+6CO2↑+2Al(OH) 3↓
产生大量气体，促使发泡剂发泡，同时也使瓶内的气压大于外界气压，从而使泡沫喷出。由于是白色胶状物质，附着在泡沫表面上，使泡沫呈白色而不是透明的
本实验的进一步探讨及延伸：
1） 要使本实验能喷出泡沫就必须存在压强差，在本实验中由于CO2的生成，使瓶内气压增大，瓶内外有气压差，故能喷出泡沫。但由于压强差不是很大，所以必须将瓶子倒置才能观察到较好的效果。我们在这里提出不用倒置瓶子也能看到教强的喷泡沫效果的实验方法。
步骤：（1）将吸滤瓶放进盛冷水的水槽中
（2）往瓶子加入Al2(SO4)3的饱和溶液、NaHCO3的饱和溶液和发泡剂，将瓶子塞紧（如图）

（3）往水槽加入苛性钠或浓硫酸，使水温升高，由于热传递，使瓶内物质温度升高，压强增大，内外大气压大，从而使泡沫等喷出。
2） 泡沫灭火器原理：2HCl+NaCO3=2NaCl+CO2↑+H 2O（加发泡剂） 本实验也可利用此反应原理进行实验。
3） 日常生活中常见物质也可用来做此实验，如，在家庭实验中可用醋酸（CH3COOH）与小苏打（NaHCO3）加入洗洁精（作为发泡剂）来代替。（反应方程式为：
CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+H2O+CO2↑）
模拟火山喷发实验的原理与本实验原理相似。
表1
过程
现象
备注
制CO2
未加入稀盐酸前，CaCO3的色态
黑色固体
-
加入稀盐酸后，所观察到的现象
有大量无色气泡气生
2HCl+CaCl3=CaCl2+H2O+CO2↑
用CO2
做喷泉卖验
来打开夹子，只挤压NaOH溶液进入烧瓶时，振荡烧瓶
胶管及滴管胶头被大气压压瘪。
NaOH+CO2=NaHCO3，
CO2被NaOH溶液吸收，瓶内压强小于大气压强，于是产生此现象。
打开橡皮管上的夹子
水糟里的水由被璃管世入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内的溶液呈红色。但喷泉速度不快，且越来越慢，最后停止，这时，溶液只占烧瓶的5份之1的体积。
CO2不纯，且没有全部与
NaOH反应（NaOH量不足），
再加上CO2在水中溶解度不够大，使溶液不能充满整个烧瓶。
用HCl
气体做喷泉实验
未打开夹子，只挤压NaOH溶液进入烧瓶，振荡烧瓶。
胶管及滴管胶头被大气压压瘪。
NaOH+HCl=NaCl，
HCl气体被NaOH溶液吸收，瓶内压强小于大气压强，于是产生此现象
打开橡皮管上的夹子
水槽里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，喷泉的速度很快，不过随着时间的推移，越来越慢，最后停止。此时溶液几乎充满整个烧瓶。
HCl不纯，故不能使溶液充满烧瓶。