1、1题型突破(七) 实验原理分析实验原理分析题是在基础实验的基础上进行重新组合、变形的一类题，具体要求如下：(1)抓好基础知识的复习。(2)抓好仪器使用和基本操作的复习。(3)学会观察，记住并能描述典型的实验现象，观察的要点有：反应物的颜色、状态、气味、光泽度、溶解性和挥发性等；仪器、装置及其操作方法；反应条件的控制；变化中的现象，如颜色、状态的变化，气体和沉淀的生成，固体的溶解，以及光和热的变化等；生成物的颜色、状态、气味等。(4)善于积极思考问题，把实验中发生的客观现象和实验事实与微观粒子的运动联系起来，进行分析推理、解释这些现象发生的原因，并能得出科学结论。(5)结合操作和习题练习，加深对
2、实验原理的理解，掌握化学仪器的使用、基本操作、气体的制备、物质的分离和鉴别等操作技能。1. 2015西城一模 图 T71 所示装置有多种用途，利用其进行相关实验。图 T71(1)检查装置气密性：关闭弹簧夹，从 a 处通入空气，观察到_，说明装置气密性良好。(2)除杂：打开弹簧夹，从 a 处缓慢通入 O2和 CO2的混合气，瓶中液体无明显变化，在 c 处得到较纯净的 O2。瓶中盛放的试剂是_。(3)获得稳定气流：打开弹簧夹，从 a 处通入不稳定的氧气流，在 c 处获得较为稳定的气流，此时观察到的现象是_。(4)防止爆炸：气囊中有遇明火能爆炸的 H2和 O2的混合气体，将气囊与 a 处相连，在 c
3、 处连接尖嘴管，打开弹簧夹，通入混合气，在尖嘴处点燃气体，没有爆炸，原因是集气瓶中的水能降温和阻断燃烧；_。 22016海淀一模 为了研究反应中压强的变化情况，利用图 T72 进行实验。 图 T72(1)检查装置气密性：打开 a，关闭 b，在 A 中加入水，_(写一种方法即可)，则装置的气密性良好。用同样原理检查装置另一侧的气密性。(2)在 A、B 中分别加入澄清石灰水，在集气瓶内放入一定量的大理石，将 a、b 都打开，用注射器加入足量稀盐酸直至液面浸没下端管口，保持注射器活塞不动。此时，可观察到的现象是_。(3)关闭 b，集气瓶中持续产生气体，A 中的现象是_，判断 A 中是否发生化学反应：
4、_(若没有反应，写出理由；若发生反应，写出化学方程式)。32016东城一模 某化学兴趣小组用图 T73 所示装置进行实验(装置的气密性良好)。2甲 乙图 T73(1)如图 T73 甲所示，让瓶内充满二氧化碳气体，先向广口瓶中加入 A 中溶液，振荡广口瓶，气球膨胀；再向广口瓶中滴加 B 中溶液，振荡广口瓶，气球又缩小，重复操作，气球反复膨胀和缩小。分液漏斗 A 中可能是_溶液，反应的化学方程式是_。分液漏斗 B 中可能是_。(2)如图乙所示，将滴管甲中的液体挤出，气球明显鼓起，一段时间后恢复原状；再将滴管乙中的液体挤出，气球有明显鼓起且不恢复原状。则滴管甲、乙和烧杯中的物质可能是_(填序号)。A
5、甲：浓硫酸，：水；乙：稀硫酸，：碳酸钠 B甲：水，：氯化钠；乙：稀盐酸，：铁C甲：水，：氢氧化钠；乙：稀硫酸，：锌 D甲：水，：生石灰；乙：稀盐酸，：氢氧化钠4. 2017东城二模 利用下列装置测定空气中氧气含量，实验步骤如下(装置气密性良好，部分操作已略去，因导管产生的误差忽略不计)。图 T74(1)打开止水夹 a、b，向集气瓶中缓慢通入一定量的空气，通入集气瓶内空气的量应该满足的条件是_，测得进入量筒中水的体积为 V1。(2)关闭止水夹 a、b，用强光照射引燃白磷，发生反应的化学方程式是_。(3)白磷熄灭并冷却至室温，打开 b，看到的现象是_，测得量筒内水的体积是V2。根据实验记录 V1、
6、 V2，得出空气中氧气的体积分数的计算式是_。52017通州一模 可以利用手持技术较准确的测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内压强精确地记录并保存下来。图乙、图丙是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧过程中的压强时间关系图(该装置气密性良好， P0是集气瓶内初始气压， P、 P分别是反应结束时恢复到室温时集气瓶内的气压)。图 T75(1)红磷燃烧的化学方程式为_。(2)为什么集气瓶中的压强会先增大后减小？请说明原因：_。(3)能否用木炭来进行氧气含量的测定？请结合图进行说明：_。62017燕山一模 用如图 T76 所示装置探究可燃物的燃烧条件。3图 T
7、76实验过程如下：将白磷放在燃烧匙内，塞好橡皮塞；从长颈漏斗向瓶内迅速注入 60 的水至刚刚浸没白磷；连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，当白磷露出水面时立即燃烧，停止推入空气；白磷熄灭后，瓶内水面上升，最后淹没白磷。(1)白磷燃烧的化学方程式为_。(2)对比中白磷露出水面前、后的现象，说明燃烧需要的条件是_。(3)中瓶内水面上升的原因是_。7课外小组同学利用图 T77 所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。图 T77(1)若打开弹簧夹 K1，关闭 K2，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，C 中发生反应的化学方程式为_；A 中的现象可证明 CO2具有的性质是_；B 中盛放的
8、试剂是_。(2)若打开弹簧夹 K2、K 4，关闭 K1、K 3，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，当观察到_的现象时，证明 E 中 CO2已集满。关闭弹簧夹 K2、K 4，打开 K3，从分液漏斗向 E 中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中，能证明 CO2与 NaOH 发生了化学反应的现象是_。8某研究小组为了验证二氧化碳的部分性质，进行如图 T78 所示实验。图 T78(1)图一中看到的现象是_，说明二氧化碳具有的性质是_。(2)小刚同学利用图二装置验证二氧化碳与氢氧化钠、 氢氧化钙反应。已知通常状况下，1 体积的水约能溶解 1体积二氧化碳。甲中发生反应的化学方程式为_。小刚同学设计的实
9、验方案是_。92013北京 化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应，实验方案如下：实验装置 实验步骤及操作 实验现象将注射器 1 中的溶液推入充有 CO2的瓶中 气球鼓起 无明显现象4将注射器 2 中的溶液推入瓶中溶液中有气泡产生，气球变瘪向外拉注射器 3 澄清石灰水变浑浊(1)步骤中气体鼓起的原因可能是_。(2)步骤中的操作是_，其目的是_。(3)步骤中发生反应的化学方程式为_。(4)本实验的结论是_。102017东城一模 利用如图 T79 所示装置可以进行氯化氢制备和性质检验一体化实验。实验过程如下：图 T79(1)检验装置气密性良好。(2)制备氯化氢。加热浓硫酸与氯化钠固体发生复分解
10、反应制氯化氢气体，该反应的化学方程式是_。(3)收集氯化氢。需要打开 a 使浓硫酸流入 1 号烧瓶，同时打开_(填“b” “c”或“d”)，关闭_(填“b”“c”或“d”)。当观察到_时，说明 2 号烧瓶内氯化氢气体已收集满，立即关闭b、d，同时打开 c。(4)将注射器中的水注入 2 号烧瓶中，片刻后打开 d，可以观察到 2 号烧瓶中出现红色的“喷泉” ，请解释“喷泉”形成的原因：_。(5)集气瓶口醮有浓 NaOH 溶液的棉花的作用是_。112017怀柔一模 化学小组用如图 T710 所示的装置进行相关实验(夹持仪器略去，K 1、K 2、K 3均关闭，装置内所示药品的量可认为是实验中某一状态下
11、的量)，已知实验开始前装置内的药品：甲中为稀盐酸；乙中为无色气体；分液漏斗中为红色的溶液；丙中为石灰水(已知：碳酸钠溶液呈碱性)。图 T710依据相关信息回答问题。(1)打开 K3，将丁向外拉，丙中长导管口有气泡冒出，且出现白色浑浊现象，则乙中的无色气体是_，丙中出现白色浑浊的原因是_(用化学方程式表示)。(2)关闭 K3，打开 K2(分液漏斗上端的玻璃塞处于打开状态)，当分液漏斗内的红色溶液全部进入到乙中时，关闭K2，振荡乙一会儿后，打开 K1，可观察到甲中的现象是_，乙中有气体产生，且溶液由红色变为无色，产生气体的化学方程式是_，从物质性质的角度解释，溶液由红色变为无色的原因是_。1220
12、17朝阳三模 用如图 T711 所示装置分别进行以下实验。5图 T711(1)打开止水夹，向中液体加入一种黑色固体，中液体加入白磷。 和中均有气泡出现，且中白磷燃烧。写出中发生反应的化学方程式：_。中白磷燃烧的原因是_。(2)打开止水夹，向中稀硫酸加入少量碳酸钠固体。和中均有气泡出现，但中盛有的氢氧化钠溶液无其他明显现象。一段时间后，关闭止水夹，发现中液面上升，并产生气泡。关闭止水夹前，中发生反应的化学方程式为_。上述实验能否证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应，理由是_。132016北京 利用表中装置进行下列实验。已知：白磷的着火点为 40 。实验装置 实验 1 实验 2.将盛有足量锌粒的燃烧匙伸
13、入瓶中，塞紧瓶塞；.打开 K，从长颈漏斗向瓶内加入稀盐酸，至浸没锌粒；.当瓶中产生大量气泡时，关闭 K.将盛有白磷的燃烧匙伸入瓶内，塞紧瓶塞；.打开 K，从长颈漏斗向瓶内加入约 80 的热水，至浸没白磷；.从 a 口向瓶中鼓入空气，使瓶中液面低于燃烧匙底部，关闭 K(1)连接仪器后，关闭 K，加水至长颈漏斗内液面高于瓶中液面，一段时间后，液面高度保持不变，该现象说明_。(2)实验 1 中，瓶内发生反应的化学方程式为_；步骤中，关闭 K 后的现象是_。(3)实验 2 中，仅对比步骤和可知，欲探究的燃烧条件是_。142017西城一模 利用表中装置进行下列实验。实验装置 实验 1 实验 2甲的试管中
14、放入少量 MnO2，滴管中放入过氧化氢溶液，乙、丙中各放入一小块白磷，依次加入适量的80 的水。白磷均不燃烧；打开 K1、K 2，将过氧化氢溶液滴入试管中，观察到乙中白磷不燃烧，丙中白磷燃烧；一段时间后，丙中导管内液面上升关闭 K1，打开 K2，甲的试管中充满 CO2，滴管中放入浓NaOH 溶液；乙试管中放入足量的铁粉，丙中放入约半试管的稀盐酸将浓 NaOH 溶液滴入甲试管中，一段时间后，打开 K1(1)实验 1：甲中发生反应的化学方程式为_；对比乙和丙中的实验现象，说出本实验欲探究的燃烧条件是_。(2)实验 1：步骤的现象说明装置内压强减小，压强减小的原因是_。(3)实验 2：甲中发生反应的
15、化学方程式为_；打开 K1，乙中的现象是_。152016房山一模 用图 T712 所示装置进行实验。A 的容积为 350 mL，装置气密性良好，实验前 K1、K 2均已关闭。6图 T712(1)测定空气中氧气的含量。A 中预先放入 30 mL 的水，B 中盛有水。用凸透镜引燃燃烧匙中的白磷，反应的化学方程式为_。待冷却后打开 K2，观察到 B 中的水减少了 64 mL，则 A 中 O2的体积分数计算式为_。(2)研究二氧化碳的性质。A 中盛有二氧化碳，分液漏斗中盛放氢氧化钠浓溶液，B 中盛放稀盐酸。证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应的实验操作是：打开 K1，待液体流下，关闭 K1；一段时间后，打
16、开 K2。实验过程中观察到的现象是_，产生以上现象的原因是_。162015北京 利用表中装置进行实验。实验前 K1、K 2、K 3均已关闭。内容 装置 实验 1：制备气体 实验 2：测定气体含量.打开 K1，用注射器向盛有锌粒的 A 中注入稀硫酸，直至液面浸没下端导管口；.在 K1上方导管口收集气体.A(容积 350 mL)中为用排空气法收集的 CO2，B 中装满水。用注射器向 A 中注入 15 mL NaOH 溶液 (足量)，充分反应；.打开 K2和 K3(1)检查装置气密性：保持 K1关闭，打开 K2、K 3，向 B 中加水至液面浸没下端导管口，用手捂住 A 瓶外壁，说明左侧装置气密性良好
17、的现象是_；用同样原理可以检查另一侧装置的气密性。(2)实验 1 中，锌与稀硫酸反应的化学方程式为_；气体收集完毕后，在不拆卸装置的情况下，使 A 中未反应的稀硫酸大部分转移到 B 中的操作是_。(3)实验 2 中，当 B 中液面不再变化时，测得 B 中减少了 160 mL 水，则 A 中 CO2的体积分数约为_%。7参考答案1(1)b 管中液面升高到一定高度后保持不变 (2)NaOH 溶液(3)b 管中的液面上下移动(4)b 管能调节装置内的压强2(1)向上拉注射器，A 中导管有水柱上升，停止拉注射器，水柱高度保持不变(2)集气瓶中出现大量气泡，B 中导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊，A
18、中无明显现象(3)集气瓶中液体进入 A(或 A 中液面上升)Ca(OH)22HCl= =CaCl22H 2O3(1)NaOH CO 22NaOH= =Na2CO3H 2O 稀盐酸 (2)AC4(1)盛有白磷的燃烧匙在水面上方 (2)4P5O 2 2P2O5= = = = =点 燃 (3)量筒内的水进入集气瓶(或水倒吸进入瓶中) 100%V1 V2V1解析 (1)可燃物燃烧的条件之一为与氧气接触，所以，必须让白磷接触空气。(3)白磷熄灭并冷却至室温后，集气瓶中压强小于外界大气压，打开止水夹 b，量筒中的水倒吸入集气瓶中的体积等于被消耗的氧气体积；集气瓶中被排出的水的体积 V1是集气瓶中收集到的空
19、气体积，最终量筒中剩余体积为 V2，倒吸的水的体积等于氧气体积等于V1 V2，所以，空气中氧气的体积分数的计算式为 100%。V1 V2V15(1)4P5O 2 2P2O5= = = = =点 燃 (2)燃烧放热，集气瓶中压强大于外界大气压，而后冷却至室温，热量消失，压强又减小(3)不能，木炭燃烧生成二氧化碳，无法产生明显气压差6(1)4P5O 2 2P2O5= = = = =点 燃 (2)与氧气接触(3)白磷燃烧消耗瓶内氧气，生成 P2O5固体，瓶内压强减小，在外界大气压的作用下，水被压入瓶中7(1)CaCO 32HCl= =CaCl2H 2OCO 2 二氧化碳能与水反应 浓硫酸(2)F 中
20、石灰水变浑浊 D 中稀盐酸倒吸入 E 中，E 中有气泡冒出解析 (1)C 中石灰石与盐酸反应产生 CO2，打开 K1，观察到 A 中现象为湿润的一半紫色石蕊小花变红，干燥的一半不变色，所以 B 中盛放的试剂应为浓硫酸，具备干燥功能。(2)打开 K2、K 4, 关闭 K1 K3，C 中产生气体通过装置E、F，当 F 中澄清石灰水变浑浊，说明 E 中 CO2已集满；关闭 K2、K 4、打开 K3，装置中 D、E 连通，分液漏斗中加入NaOH 与 CO2反应，CO 22NaOH= =Na2CO3H 2O，E 瓶中压强变小，D 中稀盐酸倒吸入 E 中，与 Na2CO3反应，产生气泡。8(1)烧杯中蜡烛
21、自下而上依次熄灭 密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧(2)CO 22NaOH= =Na2CO3H 2O 先关闭 K1，打开 K2，往导管中缓缓通入远多于 100 毫升的二氧化碳，若甲、乙容器均无明显现象，打开 K1，关闭 K2，继续往导管中通入二氧化碳，若观察到乙容器中出现浑浊，则说明二氧化碳和氢氧化钠、氢氧化钙发生了反应解析 只要证明除一定量的水消耗的二氧化碳外，还有更多量的二氧化碳被消耗即可证明二氧化碳和氢氧化钠、氢氧化钙发生了反应。9(1)NaOH 溶液吸收 CO2，装置内压强变小，气球鼓起(2)向外拉注射器 3 证明步骤将装置内的 CO2完全吸收(3)CO2Ca(OH) 2=CaCO3H
22、 2O(4)CO2能和 NaOH 溶液反应解析 (1)NaOH 溶液吸收 CO2，装置内压强变小，在外界大气压的作用下气球鼓起。(2)向外拉注射器 3，如果无任何现象，证明步骤中装置内的 CO2已被完全吸收。(3)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式8为 Ca(OH)2CO 2=CaCO3H 2O。(4)本实验就是为了证明二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应。10(2)H 2SO4(浓)2NaCl Na2SO42HCl= = = = = (3)bd c 烧杯中紫色石蕊溶液变为红色(4)由于氯化氢易溶于水，使烧瓶内气体减少，使瓶内压强小于外界大气压(5)吸收氯化氢，减少环境污染11(
23、1)CO 2 Ca(OH) 2CO 2=CaCO3H 2O(2)甲中溶液进入乙中 Na 2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2 稀盐酸与碱性溶液发生反应，碱性消失解析 (2)关闭 K3，打开 K2，分液漏斗的红色液体能跟乙中的二氧化碳反应，只能是碱的酚酞溶液，这时关闭K2，乙中气体反应，压强减小，打开 K1，甲中液体倒吸入乙中；根据乙中的现象变化可知，分液漏斗原溶液为氢氧化钠的酚酞溶液，氢氧化钠与二氧化碳反应后的生成物即为碳酸钠，甲中的盐酸能与产物碳酸钠反应；溶液由红色变为无色，原因是溶液中不呈碱性了。12(1)2H 2O2 2H2OO 2= = = = =MnO2 白磷是可燃物，与
24、氧气接触并达到着火点(2)CO 22NaOH= =Na2CO3H 2O能，关闭止水夹后，中含有硫酸的液体进入中，产生气泡，是由于硫酸与碳酸盐发生了反应，证明二氧化碳与氢氧化钠反应产生了碳酸钠13(1)装置的气密性良好(2)Zn2HCl= =ZnCl2H 2 瓶内液面缓慢下降，长颈漏斗中的液面上升，反应会因为瓶中液面低于燃烧匙底部而停止(3)燃烧需要与氧气(或空气)接触解析 (1)连接仪器后，关闭 K，加水至长颈漏斗内液面高于瓶中液面，一段时间后，液面高度保持不变，该现象说明装置的气密性良好。(2)锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气；步骤中，当瓶中产生大量气泡时，关闭 K，由于瓶内压强变大，导致瓶内液
25、面下降，长颈漏斗中的液面上升，当瓶中液面过低时，反应会停止。(3)实验 2 中，步骤可燃物达到着火点，但未与氧气接触，不燃烧；步骤中的白磷燃烧，对比步骤和可知，欲探究的燃烧条件是燃烧需要氧气。14(1)2H 2O2 2H2OO 2 与氧气接触= = = = =MnO2 (2)装置甲中反应放热，一段时间后温度降低，导致压强减小(3)CO22NaOH= =Na2CO3H 2O丙中的稀盐酸倒吸入乙中，有无色的气泡产生，溶液由无色变为浅绿色15(1)4P5O 2 2P2O5 100%= = = = =点 燃 64 mL350 mL 30 mL(2)稀盐酸进入 A 中，A 中有气泡冒出CO2与 NaOH
26、 反应生成 Na2CO3，使 A 中气压减小，B 中液体倒吸入 A 中；稀盐酸与 Na2CO3反应生成 CO2气体，有气泡冒出16(1)B 装置左侧导管口有气泡冒出(2)ZnH 2SO4=ZnSO4H 2 打开 K2、K 3，关闭 K1(3)50解析 (1)用手捂住 A 瓶外壁，A 中气体受热体积膨胀，看到 B 装置左侧导管口有气泡冒出。(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，打开 K2、K 3，关闭 K1，导致装置 A 中气体压强增大，稀硫酸被气体压入装置 B 中。(3)二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收，气体减少的体积为 160 mL15 mL175 mL，则 A 中 CO2的体积分数约为100%50%。175 mL350 mL
