专题 数字化实验&

一、填空题

1. 难度：中等

在密闭容器中，分别用压强和温度传感器测定铝与稀盐酸反应过程的图像如下。

(1)0～50 s时，温度和压强的变化不明显，原因是什么？____________________________

(2)50～100 s温度和压强均增大的原因是什么？___________________________________

二、科学探究题

2. 难度：中等

探究制取氧气的适宜催化剂

Ⅰ. 用MnO₂、CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。

Ⅱ. 取30粒含MnO₂的海藻酸钠微球，采用图1中装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。

(1)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是__________________________。

(2)用含MnO₂的海藻酸钠微球进行实验，60 s时压强瞬间回落，其原因是________________________________________________________________________。

(3)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是______________。

三、计算题

3. 难度：简单

某化学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，测定铝片与足量稀硫酸反应时气体压强的变化，实验结果如图所示。

（1）开始一段时间气体压强几乎不变，其原因是什么？

（2）写出m点时所发生反应的化学方程式。

四、单选题

4. 难度：简单

(2019说明与检测)下图为三种不同溶质质量分数的氢氧化钠溶液与盐酸反应时溶液pH变化的示意图，下列有关说法正确的是(　　)

A.三组实验中，反应速率相同

B.三组实验中，所用盐酸浓度越大，V时所得溶液的pH越小

C.a曲线所示实验中，若用酚酞作指示剂，溶液由红色变为无色

D.三组实验中，随加入溶液的体积增加，溶液分别显酸性、中性和碱性

5. 难度：中等

(2019驻马店模拟改编)某探究小组将氢氧化钠溶液逐滴滴加到稀硫酸中，并通过温度传感器测得溶液温度变化曲线如下图所示。分析图像下列说法错误的是(　　)

A.该反应是放热反应

B.当滴入氢氧化钠6 mL时，溶液中的溶质为H₂SO₄

C.当滴加氧氧化钠10 mL后，滴加紫色石蕊溶液显紫色

D.若改用同浓度的氢氧化钙溶液，滴入10 mL时pH值大于7

6. 难度：简单

将燃着的蜡烛放入密闭容器中，测得氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是

A.实验前密闭容器内的气体全部是O₂

B.蜡烛熄灭是因为容器内的O₂全部被消耗

C.蜡烛熄灭后容器内的气体全部是CO₂

D.当O₂的体积分数小于一定值时，蜡烛熄灭

7. 难度：中等

某同学利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示。则下列分析合理的是（　　）

A.t₁时刻后的一段时间能观察到白磷燃烧产生大量白色烟雾

B.从瓶内气压达到最高点直至t₂时刻，瓶内温度始终保持不变

C.根据t₂时刻瓶内的气压值，可以计算出氧气占空气体积的百分比

D.t₃时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是温度又升高了

五、实验题

8. 难度：简单

(2018徐州改编)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下，三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图中的MN段、NP段和PQ段。

(1)能够说明氧分子不断运动的曲线是________。

A. MN段　　　B. NP段　　　C. PQ段

(2)MN 段和NP段相比较，说明____________。

(3)随着实验的进行，传感器测出氧气的体积分数约为________时几乎不再变化。

9. 难度：中等

(2018常州改编)研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行了探究。如图所示实验，先检查装置气密性，再将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如图所示的气体压强和时间的关系曲线图。

(1)铝与稀盐酸反应的化学方程式为________________________。

(2)CD段气体压力逐渐下降的原因是______________________________________。

(3)从BC段看反应的速率是先变快后变慢，导致变慢的因素有________(填字母代号)。

a. 铝片的表面积

b. 盐酸的浓度

c. 温度

六、简答题

10. 难度：中等

如图一所示,三个充满CO₂气体的烧瓶,注射器内各装有85mL的液体(分别是水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液)。同时将注射器内液体注人烧瓶中,关闭活塞。观察到烧瓶内气压变化图象如图二所示。

（1）曲线2发生反应的化学方程式为_________。

（2）曲线1和曲线3对比可得出的结论为_________。

（3）曲线2与曲线3差异较大的原因是_______。

11. 难度：困难

某实验小组进行物质溶解实验，20℃时，称取2.5g、5.0g、7.5gNaOH固体，分别加入3个小烧杯中（均已盛装50mL水），均完全溶解。通过数字化实验测得它们在溶解过程中溶液温度的变化情况如图所示。

依据该实验，你能获得哪些有关NaOH在水中溶解的实验结论？（写出两点，请按示例回答。）

示例：证据：曲线均呈上升趋势。结论：NaOH在水中溶解时放出热量。

1___________；2_________

七、填空题

12. 难度：中等

为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组进行了如下实验，取等质量的铁片、镁片、锌片，分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如下图所示。

(1)请分析反应中温度升高的原因:_________________ ；  

(2)根据曲线总结出金属活动性的相关规律:__________。

八、简答题

13. 难度：简单

实验室分别用红磷（曲线 ab）和白磷（曲线 ac）燃烧测定密闭容器中氧气的含量，实验 过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图所示。请回答下列问题：

（1）红磷燃烧的方程式是什么？__________

（2）红磷燃烧消耗氧气的能力__________（填“大 于”、“小于”或“等于”）白磷，传统燃烧红 磷的方法不能准确测定空气中氧气含量的原 因是什么？__________

九、实验题

14. 难度：简单

利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。某同学倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内压随时间的变化如图所示。

 

（1）写出碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式。

____________。

（2）对比分析a、b点可知化学反应速率与什么因素有关？

_____________。

十、填空题

15. 难度：中等

探究过氧化氢分解的影响因素．

(1)王老师使用压强传感器等设备，检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强如图所示的压强﹣时间的曲线变化．由此可知，其它条件一定时．温度越高，过氧化氢的分解速率_____(填“越快”、“越慢”或“不变”)；

(2)请你设计实验方案，探究浓度对过氧化氢分解速率的影响(写出简要的实验步骤)_____．

16. 难度：困难

如图是某实验小组将等质量、等质量分数的氢氧化钡溶液和稀盐酸充分混合过程中利用数字传感器测定的溶液pH曲线。

（1）写出上述反应的化学方程式_____。

（2）根据图示推测X的化学式_____。

（3）上述反应完全后，写出所得溶液与稀硫酸、硝酸银、硫酸铜、铜、铁五种物质中不能反应的物质名称并简述原因_____。

十一、简答题

17. 难度：简单

利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置如图1，用气体压力传感器测出该集气瓶中的气压变化如图2.

（1）写出红磷燃烧的化学方程式。_____

（2）图2中CD段气压变化的原因是什么？_____

（3）导致DE段气压变化的实验操作是什么？____

十二、实验题

18. 难度：简单

(2019河南模拟改编)为了探究二氧化碳与氢氧化钠发生反应，化学兴趣小组进行了如图所示的甲、乙两组实验。实验乙中利用了相对湿度传感器和其他设备等数字化实验手段进行了实验探究。

(1)实验甲装置A中发生反应的化学方程式为______________________。

(2)装置C中实验现象是什么？并解释其中的道理___________________________________。

(3)图示曲线总体趋势逐渐升高，其中的道理是什么？___________________________________

19. 难度：简单

(2019福建改编)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。

（实验1）按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。

（实验2）按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

(1)实验1中，红磷燃烧的主要现象是________________。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是________________________________。

(2)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是____________________(写一点)。

(3)实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。

依据图3、图4信息，________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确，并说出判断的依据___________________________________。

十三、填空题

20. 难度：中等

二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为比较两者的催化能力，小明按图甲所示装置进行了如下实验。

①取1. 5毫克过氧化氢酶和8毫升蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。

②用注射器A从容器中抽出2毫升气体，用注射器B将2毫升H₂O₂溶液注入容器中，采集数据.直至反应结束。

③用3.1毫克、3.6毫克过氧化氢酶及1.5毫克、5.6毫克、10. 7毫克二氧化锰重复上述实验,获取数据如图乙。

(1)步骤②将注射器B中的2mL H₂O₂溶液全部注入容器前，用注射器A先从容器中抽出2毫升气体，其目的是__________。

(2)小明分析相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强”这一结论，其依据是_____________。

(3)查阅资料得知：过氧化氢分解为放热反应。小明推测:过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中过氧化氢分解突然变慢。请说明其理由:___________。

十四、实验题

21. 难度：困难

如图1是利用数字化仪器测定CO₂含量的探究实验。

（1）按照图A所示连接实验装置，检查该装置气密性的方法是_____。

（2）用装置A制取CO₂气体，并分别用排水法和排空气法收集两锥形瓶气体备用，其中用排空气法收集时，应选用的装置为_____（填B或C）。

（3）采用D图装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的CO₂气体的锥形瓶内（NaOH溶液均过量），得到如图2所示的压强随时间变化的曲线图。请用化学方程式说明锥形瓶内压强变化的原因_____。

（4）该实验说明_____收集到CO₂的含量较高（填“排水法”或“排空气法”），请结合上图说明你的理由：_____

（5）请设计实验，证明反应进行到300s时，锥形瓶内溶液中溶质的成分_____。

（6）向盛有12g石灰石（杂质不参与反应）样品的锥形瓶中，加入100g稀盐酸，充分反应后，测得溶液呈酸性，锥形瓶内固体与溶液的总质量为107.6g，请计算样品中碳酸钙的质量_____。