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化學中壓強的應用與知識考核
摘要 壓強是一個常用的物理量，而壓強對于氣體實驗的影響確實十分重要的。由于平時接觸沒有引起高度的注意，化學中許多關于壓強對實驗的作用方面的考核成為了考試的熱點和難點，新課程理念中非常強調探究性實驗的拓展，給予了我們更多啟示，總結壓強對實驗的影響和考核知識歸類在化學教學中有非常重要的作用。
關鍵詞 壓強 化學實驗 考核 高考
化學實驗中有許多是涉及氣體參加反應的類型，壓強是物理中常用的物理量，對氣體的影響最大，在化學中也會常常遇到一些和壓強有關的考題，如何更好的利用壓強來解決化學中的一些問題，下面我們結合一些例題來歸納一下。
1 噴泉實驗
原理：利用燒瓶內的氣體易溶于水（或其他液體）而使其內部壓強迅速減小，產生壓強差，在壓強差的作用下，燒杯中的水（或其他溶液）被壓入燒瓶內形成噴泉（如圖1所示）。（或在一定條件下是外部壓強增大，將水壓入燒瓶形成噴泉，如圖2）

例1：如下圖裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將滴管中的液體b擠入燒瓶內，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是 （ ）
a（干燥氣體）
b（液體）
A
NO2
水
B
CO2
4mol·LNaOH溶液
C
Cl2
飽和NaCl水溶液
D
NH3
1mol·L鹽酸
[解析]：噴泉實驗能否成功，關鍵是燒瓶內外產生壓強差的大小。這就要求用于做實驗的氣體必須是易溶于水或所選的溶液。其次還必須滿足：a燒瓶要干燥；b氣體要收滿；c裝置不漏氣；d滴管中擠入的液體不能太少。A中NO2雖溶于水，但最終溶液不能充滿燒瓶。B中的CO2雖然較難溶于水，但是它能與NaOH發生反應，易被NaOH溶液吸收。能形成噴泉。C中的Cl2在飽和NaCl水溶液中的溶解度很小，不可能形成噴泉。D中的NH3 極易溶于水，且與鹽酸發生反應：NH3 +HCl = NH4Cl ，因此也能形成噴泉。答案：BD
?2 裝置氣密性的檢驗
原理：通過某種操作使裝置內部氣體壓強與外界大氣壓強不相等，形成一定的壓強差，產生一定的現象加以判斷。
方法有：加熱法、液面差法等。
2.1 加熱法
（1）操作及現象：將末端導氣管伸入水中，給氣體發生裝置微熱（用酒精燈或用手微熱），若不漏氣將觀察到：導氣管末端有氣泡產生，停止加熱后導氣管末端倒吸一段穩定的水柱，則說明氣密性良好。
（2）典型實驗：①固固加熱制氣體如實驗室制氧氣、氨氣等，②固液加熱制氣體如實驗室制氯氣等，③固液不加熱制氣體如實驗室制氫氣、二氧化碳等，④液液加熱制氣：實驗室制乙烯等。
（3）常見裝置如下：
?
液面差法：
（1）操法及現象：首先將導氣管上的止水夾或活塞打開，通過長頸漏斗或球形漏斗向氣體發生裝置內加水至漏斗頸末端浸沒在水中，然后將止水夾或活塞關閉，再次從漏斗中注入一定量的水，使漏斗內的水面高于試管內的水面，停止加水后，漏斗中與試管中液面差保持不變，說明裝置氣密性良好。
（2）適用的范圍：啟普發生器（或類似啟普發生器原理的氣體發生裝置）等。
（3）典型實驗：①固液不加熱制氣：實驗室利用啟普發生器制氫氣、二氧化碳、硫化氫等，②簡易啟普發生器及原理類似的氣體發生裝置進行的相關實驗。
（4）常見裝置如下：
例2：根據下圖及描述，回答下列問題：
?⑴關閉圖A裝置中的止水夾a后，從長頸漏
斗向試管中注入一定量的水，靜止后如圖所示。試判斷：A裝置是否漏氣？（填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”）????????? ，判斷理由是???????????????????????????????
⑵關閉圖B裝置中的止水夾a后，開啟活塞b，
水不斷往下滴，直至全部流入燒瓶。試判斷：B裝置是否漏氣？填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”）????????? ，判斷理由是??????????????????????????????? 。
答案：⑴ 不漏氣，由于不漏氣，加水后試管內氣體體積減小，導致壓強增
大，長頸漏斗內的水面高出試管內的水面。
?⑵ 無法確定，由于分液漏斗和燒瓶之間有橡皮管相連，使分液漏斗液面上
方和燒瓶中液面上方的壓強相同，無論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶
3 防倒吸裝置
在化學實驗中，壓強利用不當會產生負面影響，實驗中氣體的倒吸就是很典
型的事例。因此在實驗中必須克服壓強差所造成的不良影響，變不利因素為有利因素。下列裝置為常見防倒吸裝置。
考題中關于倒吸的考試時非常常見的，也是實驗安全性操作的一個重要部分，我們應該把壓強認識為氣體的一個重要影響因子，從實質上認識它的變化過程，對化學考題就能迎刃而解。壓強在化學中的應用是非常廣泛的，應用的正確與否，將直接影響整個實驗的成敗，同時這一知識點也是學生獲取信息、運用知識、分析解決問題能力的最好體現。因此在教學中必須予以高度重視，并結合練習講清、講透。
[鞏固練習]噴泉是一種常見的自然現象，其產生的原因是存在壓強差。

????⑴ 圖1為化學教學中所用的噴泉實驗裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是：（ ）
A? HCl和H2O?? B? O2和H2O??
C? NH3和H2O?? D? CO2和NaOH溶液
???⑵ 某學生積極思考產生噴泉的其他辦法，并設計了圖2裝置：
?①在圖2的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質，反應后可能產生噴泉的是（ ）
??????????? A? Cu 與稀鹽酸??? B? NaHCO3 與NaOH溶液?
C? CaCO3與稀硫酸??? D NH4HCO3稀鹽酸
???②在圖2錐形瓶外放一水槽，錐形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物質，結果也產生了噴泉，水槽中加入的物質可以是???
A? 濃H2SO4 ??B? 食鹽? C? 硝酸鉀?? D? 硫酸銅
????????? 這種方法產生噴泉的原因是?????????????????????????? 。
???⑶ 比較圖1和圖2兩套裝置，圖1是?????? 上部燒瓶內氣體壓強；圖2 是????? 錐形瓶內氣體的壓強（均填“增大”或“減小”）
???⑷ 火山爆發及城市中常見的人造噴泉的原理與上述?????? （填“圖1”或“圖2”）裝置的原理相似。
[答案]：⑴ B ⑵ ① D ② A 濃硫酸溶于水放熱，溫度升高，酒精加快揮發，瓶內壓強增大。⑶ 減小? 增大? ⑷? 圖2
參考文獻
[1] 倪靜安等主編.《無機及分析化學實驗》.北京：高等教育出版社，2007年
[2] 胡滿成、張昕.《化學基礎實驗》.科學出版社， 2007 年

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