北京专版中考化学基础复习题型突破七实验原理分析练习

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：①反应物的颜色、状态、气味、光泽度、溶解性和挥发性等；②仪器、装置及其操作方法；③反应条件的控制；④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；⑤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T7－1所示装置有多种用途，利用其进行相关实验。

图T7－1

(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①集气瓶中的水能降温和阻断燃烧；②_______________。　

2．[2016·海淀一模] 为了研究反应中压强的变化情况，利用图T7－2进行实验。

图T7－2

(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：____________________________(若没有反应，写出理由；若发生反应，写出化学方程式)。

3．[2016·东城一模] 某化学兴趣小组用图T7－3所示装置进行实验(装置的气密性良好)。

甲　           　乙

图T7－3

(1)如图T7－3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。

①分液漏斗A中可能是________溶液，反应的化学方程式是___________________________________。

②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①②中的物质可能是________(填序号)。

A．甲：浓硫酸，①：水；乙：稀硫酸，②：碳酸钠    B．甲：水，①：氯化钠；乙：稀盐酸，②：铁

C．甲：水，①：氢氧化钠；乙：稀硫酸，②：锌      D．甲：水，①：生石灰；乙：稀盐酸，②：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T7－4

(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、V2，得出空气中氧气的体积分数的计算式是__________________________________________。

5．[2017·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T7－5

(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：____________________________________________。

6．[2017·燕山一模] 用如图T7－6所示装置探究可燃物的燃烧条件。

图T7－6

实验过程如下：①将白磷放在燃烧匙内，塞好橡皮塞；②从长颈漏斗向瓶内迅速注入60 ℃的水至刚刚浸没白磷；③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；④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③中白磷露出水面前、后的现象，说明燃烧需要的条件是____________________。

(3)④中瓶内水面上升的原因是___________________________________________。

7．课外小组同学利用图T7－7所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。

图T7－7

(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中盛放的试剂是__________。

(2)若打开弹簧夹K2、K4，关闭K1、K3，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、K4，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T7－8所示实验。

图T7－8

(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。

①甲中发生反应的化学方程式为___________________________________。

②小刚同学设计的实验方案是_____________________________________________。

9．[2013·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：

(1)步骤①中气体鼓起的原因可能是____________________________________。

(2)步骤②中的操作是________________，其目的是____________________。

(3)步骤④中发生反应的化学方程式为__________________________。

(4)本实验的结论是________________________________________________________________________。

10．[2017·东城一模] 利用如图T7－9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T7－9

(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___________________________________。

11．[2017·怀柔一模] 化学小组用如图T7－10所示的装置进行相关实验(夹持仪器略去，K1、K2、K3均关闭，装置内所示药品的量可认为是实验中某一状态下的量)，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T7－10

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_____________________________________________________。

12．[2017·朝阳三模] 用如图T7－11所示装置分别进行以下实验。

图T7－11

(1)打开止水夹，向Ⅰ中液体加入一种黑色固体，Ⅱ中液体加入白磷。

Ⅰ和Ⅱ中均有气泡出现，且Ⅱ中白磷燃烧。

①写出Ⅰ中发生反应的化学方程式：_______________________________________________________。

②Ⅱ中白磷燃烧的原因是___________________________________________________。

(2)打开止水夹，向Ⅰ中稀硫酸加入少量碳酸钠固体。Ⅰ和Ⅱ中均有气泡出现，但Ⅱ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Ⅱ中液面上升，并产生气泡。

①关闭止水夹前，Ⅱ中发生反应的化学方程式为___________________________________________。

②上述实验能否证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应，理由是___________________________________________。

13．[2016·北京] 利用表中装置进行下列实验。已知：白磷的着火点为40 ℃。

(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Ⅲ中，关闭K后的现象是___________________________________________________。

(3)实验2中，仅对比步骤Ⅱ和Ⅲ可知，欲探究的燃烧条件是______________________。

14．[2017·西城一模] 利用表中装置进行下列实验。

(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③的现象说明装置内压强减小，压强减小的原因是___________________________。

(3)实验2：甲中发生反应的化学方程式为____________________________；打开K1，乙中的现象是____________________________________________________。

15．[2016·房山一模] 用图T7－12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、K2均已关闭。

图T7－12

(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，打开K2。实验过程中观察到的现象是____________________________，产生以上现象的原因是___________________________________。

16．[2015·北京] 利用表中装置进行实验。实验前K1、K2、K3均已关闭。

(1)检查装置气密性：保持K1关闭，打开K2、K3，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________%。

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)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O

3．(1)①NaOH　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　②稀盐酸　(2)AC

4．(1)盛有白磷的燃烧匙在水面上方　

(2)4P＋5O22P2O5

(3)量筒内的水进入集气瓶(或水倒吸进入瓶中)　×100%

[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%。

5．(1)4P＋5O22P2O5

(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)4P＋5O22P2O5

(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)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　

二氧化碳能与水反应　浓硫酸

(2)F中石灰水变浑浊　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、K4, 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、K4、打开K3，装置中D、E连通，分液漏斗中加入NaOH与CO2反应，CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，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)烧杯中蜡烛自下而上依次熄灭　

密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧

(2)①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　

②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①将装置内的CO2完全吸收

(3)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

(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①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，化学方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。(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)H2SO4(浓)＋2NaClNa2SO4＋2HCl↑

(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．(1)CO2　Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O

(2)甲中溶液进入乙中　Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑　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)①2H2O22H2O＋O2↑

②白磷是可燃物，与氧气接触并达到着火点

(2)①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O

②能，关闭止水夹后，Ⅰ中含有硫酸的液体进入Ⅱ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)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑　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Ⅲ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Ⅱ可燃物达到着火点，但未与氧气接触，不燃烧；步骤Ⅲ中的白磷燃烧，对比步骤Ⅱ和Ⅲ可知，欲探究的燃烧条件是燃烧需要氧气。

14．(1)2H2O22H2O＋O2↑　与氧气接触

(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)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O

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)4P＋5O22P2O5　×100%

(2)稀盐酸进入A中，A中有气泡冒出

CO2与NaOH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)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑  打开K2、K3，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、K3，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 mL＋15 mL＝175 mL，则A中CO2的体积分数约为×100%＝50%。