2023年河南省人教版九年级化学专题类复习讲义数字化实验整理知识框架

专题复习——数字化实验 【题型解读】数字化实验题是2019年河南初中学业水平考试《说明与检测》中新增的实验考查形式，类似但不同于坐标图像题，题目常以某一反应或实验过程中气体的含量、气体的压强、溶液的pH、溶液的温度等随时间的变化曲线为切入点，利用传感仪导出的数据建立坐标，使实验现象数字化、图像化、可视化，从而将化学实验过程中的微变化从定性描述升华到定量分析。由于同一时间段内会产生多种变化因素，可从多个角度设置问题进行考查，因此同一坐标下可呈现一条或多条变化线。学生可根据实验原理，依据不同的曲线图，得出实验结论、分析实验现象或分析产生某种现象引发的原因等。该题型分值为1~3分，各种题型均可涉及。 【专题解读】数字化实验是由“传感器＋数据采集器＋计算机（含软件）”构成的，能够定量采集数据，并以图表、曲线的形式呈现的新型实验技术。初中化学常通过浓度传感器、压强传感器、温度传感器、pH传感器、电导率传感器等，对化学反应过程中的压强变化、温度变化、pH变化等进行化学实验的定性和定量分析。 解答这类试题的思路：①直接读出坐标中的两个变量（横、纵坐标）之间的变化关系（关注起点、终点以及变化的趋势）；②对多个变化曲线，要对比它们之间的关系；③结合化学反应过程，形成对变化规律的认识。 考题类型： 类型1以气体浓度传感器创设情境进行考查 类型2 以气体压强传感器创设情境进行考査 类型3 化学反应中气体含量的变化曲线 类型4金属与酸反应压强、温度的变化曲线 类型5 以温度传感器创设情境进行考查 类型6以pH传感器创设情境进行考查 类型7以电导率传感器创设情境进行考査 习题专练： 类型1 以气体浓度传感器创设情境进行考查 例【2020·南平质检·3分】如图1利用激光笔照射燃烧匙中的红磷，使之燃烧至熄灭，待装置完全冷却后，将装满白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔照射，白磷被点燃。图2曲线表 示实验过程中瓶内氧气浓度变化情况（注：红磷、白磷均有剩余）。 以下说法正确的是（ ） A.激光笔照射的作用是提供热量，蒸馏水只吸收热量 B.A→B→C表示红磷燃烧，至C点时燃烧最旺 C.D→E表示白磷燃烧至熄灭，装置内氧气被完全消耗 D.该实验说明白磷能在氧气浓度较低的情况下燃烧 【方法技巧点拨】根据具体实验过程，结合氧气浓度的变化曲线分析解答。解题的关键是理解实验操作与曲线变化的对应关系。 【答案】D 类型2 以气体压强传感器创设情境进行考查 例 用图1装置进行实验，先后将溶液快速全部推入，测得一段时间内压强变化如图2所示。 （1）先推入的溶液是NaOH溶液 。 （2）bc段压强不变，原因是 （3）cd段压强变大，用化学方程式解释： 【方法技巧点拨】密闭容器内气体压强的变化与温度、气体量的多少有关。相同条件下，温度越高，气体压强越大；气体量越多，气体压强越大。气体压强的变化要分析体系中温度的变化（溶解热量变化、反应热量变化），还要分析体系中的反应是否会引起气体量的变化。 类型3 化学反应中气体含量的变化曲线 例 （2019许昌二模，10）实验室测定蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭的过程中，O2和CO的含量随时间变化的曲线如图所示，通过分析该图可推理出的结论是（ ） A.曲线①表示CO含量的变化 B.蜡烛发生了不完全燃烧 C.蜡烛中只有碳、氢元素 D.蜡烛熄灭时，容器内氧气耗尽 【方法技巧点拨】气体含量减小的是反应物，气体含量增大的是生成物。 解析：分析题图可知：曲线①随着反应的进行，含量逐渐减小，表示氧气被消耗，故可表示氧气含量的变化；曲线②随着反应的进行，含量逐渐增大，表示产生了大量的一氧化碳，可表示一氧化碳含量的变化，故A结论错误；由题图可知，蜡烛燃烧生成物中有一氧化碳，说明蜡烛发生了不完全燃烧，故B结论正确；题图没有将蜡烛燃烧的产物完全表示出来，蜡烛燃烧时还有水生成，证明蜡烛的成分中一定含有碳、氢元素，还可能含有氧元素，故C结论错误；蜡烛熄灭时，容器内剩余的氧气不足以支持蜡烛燃烧，但没有耗尽，故D结论错误。 类型4金属与酸反应压强、温度的变化曲线 例 (2019新疆中考，10,2分）小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化，如图所示。从图中所获信息不正确的是（ ） A.反应过程中有热量放出 B.50s时，溶液中溶质为AICl3 C.0~50s,发生Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O反应 D.100~140s,压强减小是因为温度降低 【方法技巧点拨】恒容密闭容