张雅娟

在现代城市园林景观设计中，水是不可缺少的组成部分，喷泉是十分重要的景点之一，因此不管是在公园设计中、是在城市规划中还是在小区设计中，喷泉的设计与应用是至关重要的。正因为喷泉的美丽与气势，所以当它出现在化学实验中时都会令同学们产生浓厚的兴趣。而该部分对学生的掌握层次要求不仅仅是知晓其原理，更触类旁通。哪些组合可以形成喷泉，更要求同学们在此基础上与物质的量浓度相联系，会计算喷泉所产生的各种溶液物质的量浓度。

人教版必修一的教材上是利用氨气引出此实验的。我们可从HCl与NaOH溶液组合理解喷泉实验原理（如图所示）。圆底烧瓶内集满了HCl气体，烧杯和胶头滴管内是NaOH溶液，将滴管内的NaOH溶液挤压至烧瓶，由于反应导致烧瓶内压强迅速减小，此时大气压会将烧杯内溶液压入烧瓶，该部分溶液继续和HCl反应，使瓶内压强继续减小，如此反复，一直将瓶内气体完全消耗，液体由于重力作用形成喷泉状。原理相似，氨气极易溶于水，它的溶解度高达1∶700，令其他气体望尘莫及。将一个干燥的圆底烧瓶收集满氨气，配上一个橡胶塞，该橡胶塞上的胶头滴管事先吸入一些水，外壁必须擦干，将塞子塞紧后固定于铁架台上，挤压胶头，将水压入烧瓶内，由于氨气的溶解度特性，会有相当于计入水体积700倍的氨气溶解。此时将长玻璃导管上的止水夹打开，由于烧瓶中压强减小许多，大气压会将烧杯中的水压入烧瓶，压入的水继续溶解氨气，烧瓶中的压强又减小，烧杯中的水继续压入烧瓶，循环，直至氨气全部溶解，又因水中滴入了酚酞，所以观察到了美丽的喷泉。不考虑氨气的纯度和溶液的扩散，液体会充满整个烧瓶。此实验不仅让同学们对喷泉的原理有了感观的认识，更对氨气是一种碱性气体留下了深刻的印象。

通过以上几例不难看出，不论什么气体做该实验，物质的量浓度的计算方法都是一样的，就是准确确定溶质的物质的量和溶液的体积。喷泉实验成功的关键必须注意以下几点：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）；4.所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。