内容正文:
?二战城組
数字化实验
1.常温下,某实验小组用等质量分数的稀盐酸和NaOH溶液做中和反应的数字
化实验,实验装置如图甲所示,绘制出的pH变化如图乙所示(己知中和反应是
放热反应)。下列说法正确的是()
pH传感器
pH
X溶液
电脑
10
203040
Y溶液
X溶液的质量/g
图甲
图乙
A.X溶液是NaOH溶液
B.b点对应的溶液中含有三种溶质
C.d点对应的溶液温度最高
D.恰好完全反应时消耗NaOH溶液的质量大于20g
2.蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧,从开始燃烧至熄灭的过程中,
用传感器测量O,和C0两种气体的含量随时间变化,结果如下图。下列说法正
确的是()
40
20
09
30
8
18
20
16
CO
10
8
020406080100120140160
0
时间/s
A.蜡烛在该密闭容器中燃烧的产物只有CO
B.密闭容器内物质总质量不断减少
C.生成CO,可以推测蜡烛中含碳、氧元素
D.可燃物与氧气接触且温度达到着火点不一定可以燃烧
3.传感器是用于数字化实验的一种重要手段。某小组利用气压和温度传感器测
定实验室铝片与稀盐酸反应过程的图像如图所示。下列选项正确的是()
训练思维,才能打赢新中考
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压力kPa
气压压强曲线
110
108
106
104
102-
B
100
0
50
100
150
恒压漏斗
时间s
60温度心
温度曲线
温度
气压
传感器
传感器
40
30
三颈瓶
20
0
50
100
150
时间s
A.0~50s时,温度和压强变化不明显,是因为反应还没有开始
B.50100s内的温度变化可得出结论,该反应是放热反应
C.60~100s压强增大,是因为反应生成了氢气
D.图中B、C、D三点中表示反应结束的点是D点
4.室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、
等质量的稀盐酸反应的实验如图1,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关
系如图2。下列说法错误的是(
装置内压强/kPa
150
数据采集
与显示端
140
①
130
传感器
120
②
镁片
探头
110
或
100
稀盐酸
锌片
时间公
图1
图2
A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.曲线①②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等
C.曲线①是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.反应结束后Z一定有剩余
5.同学们完成实验室制取二氧化碳的实验后,将部分废液倒入烧杯,逐滴加入
一定质量分数的碳酸钠溶液,采用pH传感器采集的实验数据如图所示。下列有
关说法正确的是()
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ApH
d
Na,C0,溶
0 m
m,m;
液体积/mL
A.ab过程,发生中和反应
B.c点时溶液中的溶质只有一种
C.a→bc→d过程,溶液中氯化钠的质量不断增加
D.该实验的废液可以直接倒入下水道
6.如图1所示,向袋内缓缓吹气(袋内装有下雨天收集的空气样品),用传感
器采集O和C02、湿度(测水蒸气)的相关数据如图2所示。纵坐标均为某气
体体积分数(%),横坐标均为时间(s)。据图回答,下列说法不正确的是()
呼入
气体
探头
食品
保鲜袋
数据采集仪器
图1
3.67
20.77于
3
20
2
19
18
Z
.98
0.036
17.17
0
50100150200050100150200
050100150200
图2
A,曲线X、Y、Z分别采集CO2、水蒸气和O2含量
B.Y曲线60s后逐渐下降原因是水蒸气冷凝
C.200s时保鲜袋内含量最多的气体是O2
D.呼吸过程中消耗O2的同时会产生CO
7.化学兴趣小组在学习完燃烧和灭火”知识后为了模拟建筑火灾现场,点燃2
支蜡烛,然后罩上烧杯,利用O2、C02传感器测定烧杯内气体浓度变化,采集
的相关数据如下面曲线图所示。下列分析中正确的是()
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22.0氧气含量/%
ppm
21.0
40000.
000
烧杯上部
20.0
19.0-
烧杯下部
0000
18.0
17.0
16.0
烧杯上部
5000
0000
烧杯下部
15.01
5000H
14.0
0102030405060708090100
0102030405060708090100
时间/s
时间/s
烧杯上部和下部0,浓度(百分比)的变化
烧杯上部和下部CO,浓度的变化
A.
段时间后可观察到低处的蜡烛先熄灭
B.蜡烛熄灭的原因是氧气被完全消耗
C.该实验可以得出二氧化碳密度大于空气
D,当建筑物发生火灾时身体应贴近地面逃生
8.图1为化学兴趣小组探究粒子性质设计的实验装置,图2为借助数字传感器
测得的氨气浓度随时间的变化曲线。下列有关叙述不正确的是
传感器
个氨气浓度/%
湿棉花
甲
等量
浓氨水围
电热丝
时间/min
图1
图2
A.湿棉花的作用是吸收氨气,防止污染空气
B.曲线X的变化代表甲试管
C.由实验可知,分子的运动速率与温度有关
D.0~1mim内,氨气浓度为零是因为粒子静止不动
9.为探究二氧化碳、二氧化硫对雨水pH的影响,兴趣小组同学向等量水中分别
通入等量CO2和SO2,用pH传感器测定溶液pH的变化如图所示,从图中可以
得到的信息是()
pH
10
CO.
5
SO.
0
0
50
100t/s
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A.CO2和SO2都能与水反应生成碳酸
B.CO2、SO2均会使雨水的酸性减弱
C.相同条件下,SO2对雨水pH的影响比CO大
D.压强越大,两种气体溶解到水中的量越多
10.次氯酸(HC10)光照分解的化学方程式为2HC0光照
2HC什O,↑。某同学利
用数字化传感器测得容器中O2的体积分数和溶液的pH随时间变化的情况如下
图所示,下列说法错误的是()
◆0,的体积分数/%
A溶液pH
22
2.0
20
1.5
18
0
50
100150时间/s
0
50100150时间/s
A.HCIO化学性质不稳定,见光易分解
B.此反应为分解反应
C.取光照前的溶液,滴入紫色石蕊溶液,溶液呈紫色
D,该实验能说明盐酸的酸性比次氯酸强
11.为测定实验室某氢氧化钠固体样品是否变质,化学兴趣小组的同学在老师的
帮助下完成了以下实验:取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加
入稀盐酸至过量,并利用传感器测定CO3的含量(装置如图1),获得实验数据
如图2所示。回答下列问题:
C02的体积分数/%
C02传感器
40
稀盐酸
20
10
0
→时间/s
50100150200
图1
图2
(1)氢氧化钠变质是因为与空气中的
(填物质化学式)反应。
(2)根据图示信息可知,该氢氧化钠固体
(填“已变质或未变质)。
(3)200s后溶液中的溶质有
种。
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12.化学兴趣小组对盐酸与氢氧化钠的反应进行项目式探究。
【项目一】探究盐酸与氢氧化钠是否发生反应
实验方案
用温度计测量盐酸与氢氧化钠溶液混合后的温度变化
实验现象
温度升高
实验结论
盐酸与氢氧化钠发生了化学反应
分析讨论:实验结论不够严谨。
改进实验:室温下,借助温度传感器测量各组实验溶液温度的变化。具体实验如
下表所示,实验数据如图1所示。
20%的盐酸(mL)
20%氢氧化钠溶液(mL)
蒸馏水(mL)
①
10
10
②
0
10
③
10
10
0
温24
实验③
/℃
3
◆电导率/μscml
温20.7
实验2
实验①
/℃20.5
3
0
20
40
60
80100
10
20304050
时间/s
时间/s
盐酸质量g
图1
图2
(1)实验②中20%氢氧化钠溶液的用量x为
mL。
(2)设计实验①②的原因是盐酸与氢氧化钠溶液稀释时也可能导致
从而影响对实验结论的判断。
(3)分析图1,说明盐酸与氢氧化钠确实发生了反应,证据是
(4)盐酸与氢氧化钠反应的化学方程式为
【项目二】探究盐酸与氢氧化钠反应的微观实质
【查阅资料】相同条件下,单位体积的溶液中离子数目相同,电导率相同,离子
数目越多,电导率越大。
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实验探究:向一定体积的氢氧化钠溶液中滴加电导率相同的盐酸。
收集证据:电导率变化如图2所示。
分析讨论:
(5)图2中m段曲线下降的原因之一是反应过程中离子数目
(6)下列微观图示中可以表示图2中n点的是
Na+
H
Na+
CI-
0
Na
H,0
C
Na+
OH
H20
B
【项目三】探究盐酸与氢氧化钠反应的pH变化
这个小组又利用pH传感器进行实验,具体操作和测定结果如图3所示
甲溶液
乙溶液
12
18
图3
甲溶液的体积mL
(7)甲溶液为
(8)随着甲溶液的不断加入,所得溶液中NaC1的质量会
(9)取a点所示的溶液加热蒸干所得固体为
(填纯净物或混合物)。
13.某小组以探究二氧化碳的奥秘为主题开展项目式学习。
(一)CO2的制取
按图1进行实验,取等质量的同种大理石加入一定量酸中(杂质不与酸反应),
产生CO2的体积随时间变化曲线如图2所示。
二氧化碳的体积/mL
400
甲
大理石
块状
块状
粉末
大理
石
石
200
7%盐酸
7%硫酸
丙
0
30
60时间/s
图
图2
(1)写出标号①的仪器名称
(2)①图1中C装置实验对应图2曲线中的
(填甲“乙”或“丙)。
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②对比装置A、B中实验现象,可知影响反应速率的因素是
(3)写出实验室制取CO2的化学反应方程式
(二)CO2的吸收与捕捉
(4)实验室用NaOH溶液吸收CO2,用pH传感器测定NaOH溶液吸收CO2后
溶液的pH(如图3,部分装置已略去),测得溶液的pH与时间关系如图4所示。
已知:本实验条件下,Na2C03溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.6和8.3。
14
13
A
12
.pH=11.6
pH传感器
11
C02
10
9
87
.pH=8.3
pH=6.9
7
D
6
NaOH溶液
50
100
150
200
图3
图4
时间/s
①AB段反应的化学方程式为
②BC段之间发生化合反应,写出P点溶液中的溶质
(写化学式)。
③D点溶液略显酸性的原因是
(三)C02的转化与利用
以C02为原料可获得下列四种物质(如图5)。
CsH0s,H,0、叶绿素、光照
CHs0、催化剂
(C.H:O3)n
(葡萄糖》
反应①
反应②
(无毒、易降解塑料)
C02
C0NH2H、加压、△、
催化剂
饱和NaC、H,0、NH→NaHCO,:
反应③
图5
反应④
(5)反应②的实现有利于缓解温室效应和
;反应③可用来制
取
肥。
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数字化实验答案
1.D【解析】由图像可知,开始时pH大于7,逐渐减小到7,然后小于7,可知
原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明该实验是把稀盐酸
滴加到氢氧化钠溶液中,则X溶液是稀盐酸,A错误:由图可知,b点时溶液的
pH大于7,显碱性,说明氢氧化钠未反应完,b点对应的溶液中含有生成的氯化
钠和未反应完的氢氧化钠两种溶质,B错误;酸碱中和反应属于放热反应,恰好
完全反应时溶液温度最高,由图可知,c点时溶液的pH等于7,显中性,此时
恰好完全反应,c点对应的溶液温度最高,C错误:由图可知,c点时溶液的pH
等于7,显中性,此时恰好完全反应,消耗稀盐酸的质量为20g,氢氧化钠和盐
酸反应的化学方程式及其质量关系如下:
NaOH+HCl-NaCl+H2O
4036.5
由上述质量关系可知,恰好完全反应时,消耗氢氧化钠的质量比HC1大,该实
验是用等质量分数的稀盐酸和NaOH溶液反应,消耗稀盐酸的质量为20g,则消
耗氢氧化钠溶液的质量一定大于20g,从c点的实验数据可知实验所用的NaOH
溶液的质量大于20g,D正确。
2.D【解析】蜡烛中含有氢元素,因此蜡烛燃烧还会生成水,A错误:根据质量
守恒定律可知,在密闭容器中,容器内物质总质量始终相等,B错误;蜡烛燃烧
生成二氧化碳、一氧化碳和水,二氧化碳、一氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种
元素,根据质量守恒定律可知,反应前后,元素种类不变,反应物氧气中只含有
氧元素,因此蜡烛中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素,C错误;由图
像可知,蜡烛熄灭时,氧气并没有完全耗尽,只是浓度小到不能再支持燃烧了,
可得物质燃烧时氧气必须达到一定浓度,可燃物与氧气接触且温度达到着火点不
一定可以燃烧,D正确。
3.B【解析】铝易于空气中的氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,
根据曲线分析,开始时,稀盐酸先与铝片表面的氧化铝反应生成氯化铝和水,此
过程没有气体生成,因此压强无变化,即曲线AB段:待铝片表面的氧化铝完全
反应后,稀盐酸再与铝反应生成氯化铝和氢气,且反应放热,瓶内压强增大,即
曲线BC段:C点时,反应停止,不再有气体产生,随着温度的降低,压强减小。
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0~50s时,温度和压强变化不明显,是因为铝表面的氧化铝与盐酸反应,不是
反应还没有开始,A错误:50~100s内的温度升高,可得出该反应是放热反应
的结论,B正确:60~100s压强增大,是因为反应放热和生成氢气逐渐增多共
同导致的,C错误;C点时,装置内压强达到最大,说明此时铝片与稀盐酸的反
应已进行完全,不能再生成氢气,D错误。
4.D【解析】镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气,根据图2随着反应的进行,曲
线①、曲线②的压强都是先增大,后小幅下降,可推测两个反应过程中都有热量
放出,待完全反应后,温度逐渐恢复至室温,压强下降,A正确:根据图2,曲
线①、曲线②最后压强相等,说明两者产生的氢气质量相等,B正确:镁比锌活
泼,镁与稀盐酸反应的速率较快,相同时间内产生氢气体积较大,装置内气压较
大,则曲线①为Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线,曲线②是Z与稀盐酸反应
的压强变化曲线,C正确:反应的化学方程式分别是Mg+2HC1MgCI+H↑、
Zn+2HC1=ZnCl+H个,最终压强相等,说明反应后生成氢气质量相等,生成氢
气质量相等时,消耗镁、锌的质量比是24:65,则镁片一定有剩余,而锌片可
能恰好完全反应,D错误。
5.B【分析】向少量氯化钙和稀盐酸的混合液中逐滴加入一定质量分数的碳酸钠
溶液,由图像可知,pH先增大到等于7,说明先发生的是盐酸和碳酸钠反应生
成氯化钠、水和二氧化碳,即a→b过程中,碳酸钠与稀盐酸反应,b点时,稀
盐酸恰好完全反应,b→心过程,氯化钙与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,
溶液的pH不变,c点之后氯化钙完全反应,c→d过程,pH升高说明此时碳酸钠
过量,因此溶液显碱性。
【解析】ā→b过程,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应
不属于中和反应,A不正确:c点时溶液中的溶质只有氯化钠一种,B正确:a→b
过程,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氯化钠质量增加:bC
过程,氯化钙与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,氯化钠质量继续增加:℃
点之后氯化钙完全反应,再加入碳酸钠溶液,氯化钠质量不再增加,所以a→b→c
过程溶液中氯化钠的质量不断增加,c→d的过程中,氯化钠质量不变,C不正
确;实验的废液显碱性,直接倒入下水道会污染环境,D不正确。
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6.C【解析】空气中二氧化碳的体积分数约为0.036%,呼出气体中二氧化碳含
量高于空气中二氧化碳的含量,所以随着呼出气体,保鲜袋内二氧化碳的量升高,
因此曲线X表示二氧化碳的体积分数变化,呼吸消耗氧气产生二氧化碳、水,
保鲜袋内氧气越来越少,因此曲线Y为水蒸气,曲线Z为O2含量,A正确:由
于水蒸气冷凝,所以Y曲线60s之后逐渐下降,B正确:200s时保鲜袋内含量
最多的气体是N2,C错误;呼吸作用是消耗氧气,呼出二氧化碳和水蒸气,D
正确。
7.D【解析】由图可知,一段时间后,烧杯上部比烧杯下部氧气含量低,二氧化
碳含量高,故应该高处的蜡烛先熄灭,A正确:由图可知,蜡烛熄灭时,氧气的
含量不是零,说明蜡烛熄灭的原因不是氧气被完全消耗,B正确:由图可知,蜡
烛燃烧时,烧杯上部二氧化碳含量高,下部含量低,则该实验无法得出二氧化碳
的密度大于空气,C正确:由图可知,当发生火灾时,下部氧气含量高,二氧化
碳含量低,则身体应贴近地面逃生,D错误。
8.D【解析】氨气是有刺激性气味的气体,会污染空气,湿棉花可以吸收氨气,
防止污染空气,A正确;甲试管中有电热丝,温度较高,分子运动速率更快,所
以氨气浓度上升更快,曲线X的变化代表甲试管,B正确:甲试管温度高,分
子运动速率快,氨气浓度上升快:乙试管温度相对较低,分子运动速率慢,氨气
浓度上升慢,由此可知分子的运动速率与温度有关,温度越高,分子运动速率越
快,C正确:分子在不断地运动,01mm内氨气浓度为零,是因为还没有氨气
分子运动到传感器处,而不是粒子静止不动,D错误。
9.C【解析】A.CO2和SO2都能与水反应生成相应的酸,CO生成碳酸(HCO),
SO2生成亚硫酸(HSO3),A错误:由图像可知,通入CO2、SO2后溶液pH减
小,酸性增强,B错误;相同条件下,通入SO2的溶液pH下降幅度更大,说明
SO2对雨水pH的影响比CO2大,C正确;图像中未体现压强对气体溶解量的影
响,D错误。
10.C【解析】次氯酸在光照下易分解生成氯化氢和氧气,说明HC1O化学性质不
稳定,见光易分解,A正确:次氯酸在光照下易分解生成氯化氢和氧气的反应符
合“一变多的特点,属于分解反应,B正确:光照前的溶液pH<7,显酸性,滴
入紫色石蕊试液,溶液变红色,C错误;由溶液的pH变化可知,反应过程中,
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溶液的H逐渐减小,说明反应过程中,溶液的酸性不断增强,故该实验能说明
盐酸的酸性比次氯酸强,D正确。
11.(1)C02(2)已变质
(3)2
【解析】(1)氢氧化钠变质是因为与空气中的C02反应生成碳酸钠和水。(2)
由图像可知,滴加稀盐酸一段时间后,二氧化碳体积分数开始增大,说明样品中
含有碳酸钠(与盐酸反应生成CO2),因此氢氧化钠固体已变质。(3)滴加稀
盐酸过程中,盐酸先与氢氧化钠反应(无气体),再与碳酸钠反应(有气体生成)。
200s时二氧化碳体积分数达到最大值后不再变化,说明碳酸钠已完全反应,此
时盐酸过量,溶液中溶质为生成的NaCI和过量的HCI,共2种。
12.(1)10(2)温度变化
(3)稀释盐酸、氢氧化钠溶液时,温度上升幅
度远小于盐酸和氢氧化钠溶液混合时温度上升幅度
(4)NaOH+HCI-NaCl+H2O
(5)减少
(6)C
(7)反氢氧化钠溶
液
(8)增大
(9)纯净物
13.(1)试管
(2)①丙
②反应物的接触面积
(3)CaCO;+2HCI-
CaCl+HO+C0,↑
(4)①2NaOH+CO2=
-NaCO3+H2O
②NaCO3、NaHCO3
③二氧化碳与
水反应生成了碳酸
(5)白色污染
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