喷泉实验是中学化学教学中的一个演示实验，高中化学教材在讲到氨的性质时，安排了喷泉实验。由于喷泉实验的趣味性强，直观效果好，可以演变成一系列的喷泉实验。

一、现象描述

气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差(负压)，打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。

二、产生机理

根据理想气体状态方程：PV=nRT，推出P=(nRT)/V(R为常数)。

要使P变小，可改变n、T、V中的一个变量。

所以减小气压的方法有三种：

⒈ 减少气体的物质的量(n)。减少气体的物质的量有物理方法与化学方法两种方法：

物理方法可把气体抽走或物理溶解，化学方法可通过化学反应或化学溶解。

⒉ 降低气体的温度(T)。可以采用冷水浇注或用湿毛巾放于瓶底，也可以把装置转移入较低温的环境。

⒊ 增大气体的体积(V)。可以采取，升高温度(如：用热水浇注或热毛巾放于瓶底)或改变容器的体积的方法。

三、影响因素

对于用化学方法来减少气体的物质的量的方法又和气体的溶解度、吸收液的种类有关。

⒈ 气体溶解性大小会对喷泉的形成产生影响。如，易溶于水的气体、在水中溶解度不大的气体、难溶于水的气体；由于它们在水中的溶解度不一样，从而就使得压强的减少不一样，是喷泉能否产生以及喷泉大小的关键。

⒉ 吸收液的种类也会对喷泉的形成产生影响，不同的吸收液，与气体之间能否反应、气体在其中溶解度的大小，都决定了喷泉实验的成功与失败。

四、实验关键

通过分析喷泉实验的原理和条件，我们总结出了喷泉实验成功的关键是:

⒈ 盛气体的烧瓶必须干燥，否则甁中有液体，会溶解部分气体，影响负压的大小，使形成的喷泉压力不大(喷泉“无力”)；

⒉ 气体要充满烧瓶；

⒊ 烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；

⒋ 所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。

五、发生实例

极易溶于水的氨气(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。

六、可设计成喷泉实验的实验

⒈ 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

⑴ 氯气跟氢氧化钙的反应

在500ml圆底烧瓶里收集满氯气(Cl2)，加入约10g氢氧化钙(Ca(OH)2)，塞紧带尖嘴的玻璃管的胶塞。小心摇动烧瓶，使氯气跟氢氧化钙充分反应后，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。

反应方程式：

2Cl2 2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O

⑵ 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(装置如图1)。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。反应方程式：

Cu 4HNO3(浓)=Cu(NO3)2 2NO2↑ 2H2O

3NO2 H2O=2HNO3 NO