2024海南中考化學(xué)二輪重點專題突破 專題五 數(shù)字化實驗（課件）

專題五數(shù)字化實驗

典例精析1

專題綜合訓(xùn)練2典例精析例某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機等數(shù)字化實驗設(shè)備，測定鋁片與足量稀硫酸反應(yīng)時氣體壓強的變化，實驗結(jié)果如圖所示。(1)開始一段時間氣體壓強幾乎不變，其原因是什么？(2)寫出m點時所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。答：鋁片表面有一層致密的氧化鋁薄膜，稀硫酸與氧化鋁反應(yīng)生成硫酸鋁和水，沒有氣體生成。2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑。1.實驗中鋁和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。2.圖中橫坐標(biāo)(自變量)表示________，縱坐標(biāo)(因變量)表示________。2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑反應(yīng)時間氣體壓強3.根據(jù)“密閉容器中，壓強與氣體量成正比，氣體量越多，壓強越大，氣體量越少，壓強越小”分析：圖中開始一段時間氣體壓強幾乎不變，說明此時并沒有氣體生成，原因是鋁在空氣中表面容易生成一層致密的氧化鋁薄膜。加入稀硫酸，表面的氧化鋁先與稀硫酸反應(yīng)生成___________；待鋁片表面的氧化鋁反應(yīng)完之后，鋁再與稀硫酸反應(yīng)，氣體壓強明顯增大，直至鋁反應(yīng)完之后，壓強不再變化。硫酸鋁和水1.分析題目中涉及的化學(xué)反應(yīng)。2.變量分析：分析圖像中橫、縱坐標(biāo)的含義。(1)自變量：橫軸；(2)因變量：縱軸，可能有多種變量(在每條曲線上標(biāo)出對應(yīng)的變量)。3.分析曲線中每一段及拐點變化的原因，多條曲線對比得出結(jié)論。一、選擇題1.在通常情況下，用氧氣濃度傳感器分別測定排空氣法和排水法收集的二氧化碳?xì)怏w中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，測得的數(shù)據(jù)如圖所示。下列說法正確的是(

)A.兩種方法都收集不到100%純凈的二氧化碳?xì)怏wB.用排空氣法收集的二氧化碳?xì)怏w更純凈C.兩種方法收集的氣體中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的差值是3.3%D.升高溫度可以增大二氧化碳在水中的溶解度A2.某同學(xué)取一小塊鈉，放入盛有水的燒杯中，觀察到鈉浮在水面上，迅速熔化成閃亮的小球，發(fā)出“嘶嘶”聲響，并四處游動，直到消失。用pH傳感器和溫度傳感器分別獲得相關(guān)變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.鈉的密度比水的密度小B.鈉與水反應(yīng)有氣體生成C.鈉與水反應(yīng)會吸收熱量D.鈉與水反應(yīng)后的溶液能使酚酞溶液變紅C3.興趣小組同學(xué)用相同形狀的鐵、鎂、鋁、鋅四種金屬分別和等濃度等體積的足量稀鹽酸用如圖1所示裝置進行實驗，反應(yīng)過程中氣壓變化如圖2所示。下列說法錯誤的是(

)A.圖2中①②對應(yīng)的物質(zhì)分別是鋅和鐵B.鎂對應(yīng)的氣壓變化中出現(xiàn)壓強變小的原因是瓶中氣體減少C.鋁對應(yīng)的氣壓變化，說明在實驗前沒有除去表面致密的氧化鋁D.實驗室不用鎂與酸反應(yīng)制取氫氣的原因是反應(yīng)速率太快，不易控制B二、填空題4.(2023武漢改編)實驗室有一包白色固體，其成分為氫氧化鈉、碳酸鈉和氯化鈉。如圖所示，取一定量的樣品放入錐形瓶中，加適量水溶解。逐滴加入過量的稀鹽酸，用pH傳感器等電子設(shè)備采集信息形成圖像。(1)a點溶液呈______(填“酸性”“堿性”或“中性”)。堿性(2)ab段溶液pH降低，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________(寫一個即可)。(3)若要從反應(yīng)后的溶液中得到氯化鈉晶體，應(yīng)進行的操作是___________。NaOH＋HCl===NaCl＋H2O蒸發(fā)結(jié)晶5.食品包裝時常使用一種“雙吸劑”作為保鮮劑，其成分為鐵粉、生石灰等(其他不考慮)。某興趣小組同學(xué)對這種雙吸劑固體樣品很好奇，設(shè)計實驗探究雙吸劑的反應(yīng)原理與鐵生銹原理是否一致。按圖1所示裝置(夾持儀器已略去)采用傳感器收集數(shù)據(jù)，氧氣濃度、空氣濕度隨時間的變化如圖2、3所示。(1)結(jié)合圖像分析，造成氧氣濃度和空氣濕度逐漸減小的原因是_________________________________，由此可知該反應(yīng)原理與鐵生銹原理一致。(2)其中表示氧氣濃度變化的曲線是____(填“圖2”或“圖3”)。雙吸劑吸收空氣中的氧氣和水蒸氣圖3三、簡答題6.利用圖1裝置研究NaOH與CO2的反應(yīng)。用等體積的氫氧化鈉溶液、水分別進行實驗，將注射器內(nèi)液體全部推入，測得一段時間內(nèi)壓強和溫度的變化如圖2、圖3所示。請回答下列問題：圖1圖2圖3(1)圖2可說明NaOH與CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，其依據(jù)是什么？(2)寫出NaOH與CO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)由圖3可得到的結(jié)論是什么？圖2圖3

答：加入氫氧化鈉溶液后裝置內(nèi)壓強大幅度減小。

答：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。

答：氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)放熱。7.某化學(xué)小組學(xué)習(xí)完氧氣的實驗室制取后，發(fā)現(xiàn)同學(xué)們用同種過氧化氫溶液制取氧氣時反應(yīng)速率有所差異，于是猜測過氧化氫溶液在分解時的反應(yīng)速率可能與催化劑的質(zhì)量有關(guān)。于是該小組進行如圖a所示實驗，裝置中壓強傳感器測得反應(yīng)過程中壓強的變化情況如圖b所示。圖a圖b(1)寫出圖a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。圖a2H2O2

2H2O＋O2↑

(2)圖b是“不同質(zhì)量的二氧化錳與相同體積、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液混合”的實驗結(jié)果。分析圖b中的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？(3)除催化劑的質(zhì)量外，猜測影響過氧化氫溶液分解速率的因素還可能有哪些？(寫出一條即可)圖b答：二氧化錳的質(zhì)量對反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量沒有影響(或二氧化錳的質(zhì)量越大，反應(yīng)速率越快等)。答：溫度(或過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)。8.(2023宜賓改編)探究鋅與稀硫酸反應(yīng)的實驗：取一塊鋅片與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的稀硫酸反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，測得產(chǎn)生H2的總體積與反應(yīng)時間關(guān)系如下表，同時用溫度傳感器測得溶液溫度與反應(yīng)時間關(guān)系如圖。反應(yīng)時間(s)20406080100H2體積(mL)515305060(1)鋅片與稀硫酸反應(yīng)_____(填“吸熱”或“放熱”)。(2)20～40s產(chǎn)生H2的平均速率是_____mL/s(平均速率指單位時間內(nèi)H2體積的變化量)。(3)產(chǎn)生H2的體積：40～60s大于20～40s的主要原因是什么？(4)0～20s溶液溫度變化不大的原因是什么？放熱0.5答：反應(yīng)放熱，40～60s溶液溫度更高，反應(yīng)速率更快。答：產(chǎn)生H2體積小，放出熱量少。9.某研究人員將等體積等濃度的84消毒液分別放在不同溫度環(huán)境中恒溫加熱，測得溶液ORP(ORP越大，消毒效果越好)的變化如圖1所示。另將一裝有84消毒液的燒杯在光源下持續(xù)照射，溶液中ORP變化如圖2所示。(1)從圖1中可以得知84消毒液的最佳使用溫度是___℃。(2)分析圖2可得到什么結(jié)論？(3)根據(jù)圖1、圖2中的信息可知保存84消毒液應(yīng)該注意什么？20答：其他條件相同時，光照時間越長，84消毒液的消毒效果越差。答：低溫避光。四、實驗題10.某興趣小組對“人體吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同”進行探究。(1)小明進行了實驗并得出結(jié)論如下表，請補充完整。實驗實驗操作實驗現(xiàn)象解釋與結(jié)論①收集兩瓶呼出的氣體

實驗實驗操作實驗現(xiàn)象解釋與結(jié)論②向其中一瓶氣體中加入澄清的石灰水，振蕩澄清石灰水變____化學(xué)方程式為__________________________________③向另一瓶氣體中插入燃著的木條燃著的木條熄滅呼出氣體中二氧化碳含量高，導(dǎo)致木條熄滅渾濁Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(2)小紅認(rèn)為實驗③的結(jié)論不正確，并查閱到相關(guān)資料?！举Y料卡片】Ⅰ.經(jīng)測定，人體吸入空氣和呼出氣體中各成分的體積分?jǐn)?shù)大約是：氣體成分氮氣氧氣二氧化碳水蒸氣其他氣體吸入的空氣(%)78210.030.070.9呼出的氣體(%)781641.10.9Ⅱ.用氧氣、二氧化碳傳感器在燒杯頂部測量杯內(nèi)兩支蠟燭從點燃到全部熄滅后，杯內(nèi)氧氣和二氧化碳的濃度變化如圖所示。Ⅲ.將燃著的木條插入含20%氧氣和80%二氧化碳的集氣瓶中，木條能正常燃燒。請結(jié)合以上資料，簡述小紅認(rèn)為實驗③結(jié)論不正確的理由____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________