二氧化氮和水反应转移多少电子(0.5mol氧气质量)

在许多公园和花园中，为了使建筑更具设计感，会在其中加入喷泉元素。那么我们能自己做喷泉吗？是的，当然。今天，我们来看看如何制作自己的喷泉。



喷泉实验是中学化学教学中的一个演示实验。高一化学课本讲氨的性质时，安排了喷泉实验。喷泉实验有趣又直观，演变成了一系列的喷泉实验。

[基本原则]

气体和液体的溶解度很高，短时间内就会产生足够的压差。活塞打开后，烧杯中的液体会被大气压压入烧瓶中，在管子的管口处形成喷泉。



[实验条件]

1.形成喷泉的组合

2.喷泉计算

根据烧瓶中所装液体的体积，可以计算出烧瓶中所含气体的纯度或平均分子式。

3.喷泉的设计

关键是如何大幅度减少烧瓶中的气体。

[实验设计]

P=(nRT)/V (R为常数)根据克拉贝隆方程(即理想气体状态方程)推导得出:PV=nRT。

为了使p变小，可以改变变量N、T和V中的一个。

所以有三种方法可以降低气压:

(1)减少气体物质(n)的量；

②降低气体温度(T)；

③增加气体体积(V)。



减少气体量有两种方法:物理方法和化学方法。

物理方法可以去除气体或物理溶解，化学方法可以通过化学反应溶解。要降低气体的温度，我们可以把它倒在冷水中或者用湿毛巾放在瓶底，或者把设备转移到温度较低的环境中；要增加气体的体积，我们可以采取提高温度的方法(比如用热水浇或者在瓶底放一块热毛巾)或者改变容器的体积。

氨气(NH3)和氯化氢(HCl)易溶于水。在室温下，一体积的水可以溶解大约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以设计成喷泉实验；气态物质产生固态或液态物质的化学反应也可以设计成喷泉实验。



(1)氯与氢氧化钙的反应

在500ml圆底烧瓶中收集氯气(Cl ),加入约10g氢氧化钙(Ca(OH)2 ),用尖嘴塞住玻璃管的橡皮塞。小心摇动烧瓶，使氯气与氢氧化钙充分反应，然后将玻璃管插入盛有红水的烧杯中，打开玻璃管上的止水夹，烧瓶中就会出现一个漂亮的喷泉。

反应方程式:

2cl₂+2ca(oh)₂=ca(clo)₂+cacl₂+2h₂o

(2)二氧化氮与水反应。



在500毫升烧瓶中加入10毫升浓硝酸，然后放入一小块铜片。当反应产生的红棕色二氧化氮(NO2)气体耗尽空气体充满整个烧瓶时，立即用尖口下有一组浸过水的棉球的玻璃管的橡皮塞塞住烧瓶的瓶口，将烧瓶固定在铁架上，将玻璃管插入盛有紫色石蕊试液的烧杯中(装置如图2所示)。打开玻璃管上的止水夹，轻轻摇动烧瓶，产生美丽的红色喷泉。

反应方程式:

Cu+4NO3(浓缩)= Cu (NO3)+2NO+2HO

3NO₂+H₂O=2HNO3+NO

(3)二氧化碳与氢氧化钠反应

在500ml烧瓶中收集二氧化碳(CO2)气体，小心加入10ml 40%氢氧化钠(NaOH)溶液，并立即用带玻璃鼻管的橡胶塞塞住(或直接将浸有NaOH溶液的棉球系在带鼻玻璃管上，不加入NaOH溶液)。轻轻摇动烧瓶，充分反应后，打开插入盛有红色水溶液的烧杯中的玻璃管上的止水夹，然后形成喷泉。

反应方程式:co+2 NaOH naco3+ho

(4)氯和甲烷之间的取代反应

将氯气(Cl)和甲烷(CH4)引入500ml烧瓶中，用尖口塞住玻璃管的橡皮塞，并将玻璃管插入盛有水的烧杯中。用带反光镜的200W电灯泡照射烧瓶2~3分钟，打开玻璃管上的止水夹，形成喷泉。实验结束后，烧瓶中的液体表面出现一层油层。

反应方程式:CH4+cl = ch3cl+HCl

CH3Cl+Cl₂=CH₂Cl₂+HCl

(5)红磷在氧气中燃烧的反应



用500ml圆底烧瓶引流法收集全氧(O2)。将燃烧勺插入带玻璃喷嘴的胶塞中，在燃烧勺中放入少量红磷(P)。把燃烧的勺子放在酒精灯的火焰上加热。红磷燃烧后，迅速将燃烧勺放入圆底烧瓶中，并用胶塞塞住燃烧瓶口(装置如图3所示)。反应结束，烧瓶逐渐冷却后，将烧瓶倒置固定在铁架上，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，形成一个漂亮的红色喷泉。

反应方程式:4p+5o = 2po

(6)氯化氢与氨气的反应

在500ml干燥的圆底烧瓶中收集满氨气(NH3)，用带玻璃喷嘴的胶塞塞住瓶口，将玻璃管的另一端通过单孔胶塞插入装有浓盐酸(HCl)的塑料瓶中(装置如图4所示)。打开玻璃管上的止水夹，用手挤压控制塑料瓶，使塑料瓶中的氯化氢气体通过玻璃尖进入圆底烧瓶，与氨气接触，形成白烟喷雾。



反应方程式:NH3+HCl= NH4Cl

(7)二氧化锰催化过氧化氢分解释放氧气。

取两根试管，用乳胶管连接。将少量二氧化锰(MnO₂)置于试管中，用带分液漏斗的橡皮塞塞住喷嘴，并用10%过氧化氢(H₂O₂)溶液填充分液漏斗。另一个试管装有约2/3体积的红色溶液，其管口用带玻璃尖的橡皮塞塞住，玻璃管的另一端插入试管内溶液的底部(装置如图5所示)。打开分液漏斗的龙头，一次性放入一定量的过氧化氢溶液，然后关闭分液漏斗。过氧化氢分解释放的氧气进入另一个试管，试管中的红色溶液被压出，形成红色喷泉。



反应方程式:2hom no = 2ho+o

(8)钠金属与水的反应

取一个大试管，里面装有约3/4体积的酚酞试液水溶液。



将一小块金属钠(Na)放入试管，并立即用带玻璃尖的橡胶塞塞住喷嘴。钠与水反应释放出氢气，溶液通过尖锐的喷嘴压出，形成红色喷泉(装置如图6所示)。

反应方程式:2na+2h2o = 2noh+H2

[注意事项]

①气体的溶解度会影响喷泉的形成。比如易溶于水的气体，难溶于水的气体，难溶于水的气体；由于它们在水中的溶解度不同，压力的降低也不同，这是喷泉产生和大小的关键。

②吸收液的种类也会影响喷泉的形成。不同的吸收液能否与气体发生反应，气体在其中的溶解度，都决定了喷泉实验的成败。

①装有气体的烧瓶一定要干燥，否则壶内会有液体，会在瓶口留下空气体，形成的喷泉压力不高(喷泉“弱”)。

②向烧瓶中充入气体；

③烧瓶不应漏气(实验前应检查装置的气密性)。

④所用气体能溶解在液体中或气体与液体快速反应。