化学重难点训练
4数字化实验
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．利用数字化实验可以更准确地比较不同颗粒大小的碳酸钙与稀盐酸反应的速率，如图1所示，倾斜锥形瓶使试管内稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，瓶内气压的变化如图2所示，下列有关说法不正确的是
A．曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应
B．a点表示某种颗粒大小的碳酸钙与稀盐酸反应已停止
C．等质量不同颗粒大小的碳酸钙参加反应，粉末状碳酸钙产生的CO2质量更多
D．对比曲线①②中c、d两点可知，产生相同质量的CO2，粉末状碳酸钙用时更少
2．小组同学用压强传感器研究蒸馏水或NaOH溶液吸收CO2的效果。注射器内各装有等体积的液体，同时等速度注入各自锥形瓶中，一段时间后，同时振荡锥形瓶。下列说法不正确的是
A．曲线1表示注入蒸馏水后装置内的压强变化
B．0～t1段压强变化的主要原因是注入液体后气体被压缩
C．t1～t2段压强变化的主要原因是振荡锥形瓶，使反应进行更充分
D．对比曲线1和曲线2，可说明NaOH溶液吸收CO2的效果比蒸馏水吸收CO2的效果好
3．通过数字传感器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如下图所示，其中横坐标表示反应时间（单位为秒），下列有关说法不正确的是
A．数字传感器能为科学探究提供更为直观的证据
B．900秒后压强恢复是因为此时已经打开了止水夹
C．100-300秒时瓶内压强升高是因为红磷燃烧时放热，气体受热膨胀
D．该实验说明红磷能将集气瓶中的氧气全部耗尽
二、实验题
4．为认识酸和碱的性质，某化学学习小组进行了如下实验。借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究，实验装置如图，三颈烧瓶中盛放溶液X，用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如题图，判断溶液X是______，实验进行到60s时溶液中的溶质为______（填化学式）。
5．某化学小组利用图甲所示装置测定空气里氧气的含量，同时用压强传感器测得集气瓶中压强的变化如图乙所示。
(1)写出图甲中发生反应的符号表达式。
(2)图乙中BC段压强升高的原因是什么？
(3)实验前集气瓶中水面上方空气的体积为V1，烧杯中水的体积为V2，实验结束后烧杯中剩余水的体积为V3，实验测得空气里氧气的含量是多少？（用V1、V2、V3表示）
6．为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，安妮同学用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水（过氧化氢溶液）注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
(1)写出该实验中化学反应的文字表达式___________。
(2)开始实验时注入双氧水的方法是___________（填下面选项的序号）。
A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞
(3)实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是___________。
(4)分析图像，根据___________（写比较的量），能得到二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是___________。
(5)由氧化铜催化的反应，t0~t1时间段反应速率逐渐变___________（填“快”或“慢”），原因是___________。
7．实验小组的小渝同学将足量白磷放在集气瓶中，白磷能发生缓慢氧化从而消耗氧气，并用压强传感器测定瓶中压强的变化，根据压强的变化来计算空气中氧气的含量，实验装置及数据采集如图所示(相同条件下，气体的压强与气体所占的体积成正比。)
(1)写出白磷燃烧的文字表达式_______。
(2)在开始200s内压强增大，增大的原因是______。
(3)根据图的数据，计算得到空气中氧气的体积分数为______%(结果精确到0.1%)。
参考答案：
1．C
【详解】A、粉末状碳酸钙与稀盐酸的接触面积大，故反应速率快，反应需要时间短，曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应，故A说法正确；
B、曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，a点之后曲线①的气压不再变化，说明此时粉末状碳酸钙与稀盐酸反应停止，故B说法正确；
C、由质量守恒定律可知，生成的二氧化碳全部来自于碳酸钙，所以等质量不同状态的碳酸钙参加反应，粉末状碳酸钙产生CO2速度较快，但产生的二氧化碳质量相等，故C说法错误；
D、曲线①表示的是粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，曲线②表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应，对比曲线①②中c、d两点可知，相同的气压时，c所需的时间短，即产生相同质量的二氧化碳，粉末状碳酸钙用时更少，故D说法正确；
故选C。
2．C
【详解】A、1体积的水只能溶解1体积的二氧化碳，而氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，t3时，曲线1的压强几乎没变，曲线2变化很大，则说明曲线1表示注入蒸馏水后装置内的压强变化，该选项说法正确；
B、0～t1段两个曲线的压强均增大，是因为短时间内注入液体后气体被压缩，该选项说法正确；
C、由图可知，t2～t3段压强变化更快，则说明该阶段振荡锥形瓶，使反应进行更充分，该选项说法不正确；
D、对比曲线1和曲线2，可知氢氧化钠吸收的二氧化碳更多，效果更好，该选项说法正确。
故选C。
3．D
【详解】A.由数字化传感器得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰直观的看到氧气含量的变化，数字传感器能为科学探究提供更为直观的证据，故A正确；
B.900秒后压强恢复是因为此时已经打开了止水夹，烧杯中的水倒吸入瓶内，倒吸水的体积填补了消耗氧气的体积，瓶内气体压强恢复为起始值，故B正确；
C.100-300秒时瓶内压强升高是因为红磷燃烧时放出大量的热，气体受热体积膨胀，导致瓶内压强升高，故C正确；
D.由氧气含量变化曲线可知，氧气的浓度没有变为零，说明红磷不能将集气瓶中的氧气全部耗尽，故D错误。
故选：D。
4． 稀盐酸 NaCl、NaOH
【详解】由图像知，开始反应时溶液的pH＜7，显酸性，所以三颈烧瓶内溶液X是稀盐酸，故填：稀盐酸。三颈烧瓶内溶液X是稀盐酸，恒压漏斗内溶液是稀NaOH溶液，随着NaOH溶液的滴入，稀盐酸与NaOH反应生成氯化钠和水，氯化钠溶液显中性，三颈烧瓶内溶液的pH逐渐增大，二者恰好完全反应时溶液的pH=7，继续滴入NaOH溶液，则溶液的pH＞7，显碱性；实验进行到60s时，溶液的pH＞7，显碱性，此时溶液中的溶质为生成的NaCl和滴加后未反应的NaOH，故填：NaCl、NaOH。
【点睛】本题主要考查酸碱中和反应的探究，难度不大，根据图像的变化结合所学知识进行分析解答。
5．(1)
(2)红磷燃烧放热，气体受热膨胀，压强变大
(3)
【详解】（1）图甲中，红磷与氧气反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为。
（2）图乙中，由于红磷燃烧放热，气体受热膨胀，则装置中的压强变大。
（3）该实验的原理为红磷燃烧消耗氧气，则装置中的气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水会倒吸入集气瓶中，且进入水的体积为消耗的氧气的体积，则该实验测得空气里氧气的体积为。
6．(1)，
(2)A
(3)过氧化氢分解放出热量
(4) t1时，加入二氧化锰的双氧水比加入氧化铜的双氧水产生的氧气体积大 催化剂不能改变生成的生成物的质量
(5) 快 过氧化氢分解放热导致反应速度加快
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰或氧化铜的作用下分解生成水和氧气，文字表达式为，。
（2）开始实验时注入双氧水的方法是快速推注射器活塞，以免产生氧气后装置内气压变大，导致剩余的双氧水难以推入试管中，导致实验误差。故选A。
（3）U形管内红墨水液面左低右高，说明大试管内气体压强变大，而大试管中气体没有增加，则可能原因是温度升高，则原因是过氧化氢分解放出热量。
（4）可以根据相同时间内比较产生氧气的量比较催化效果。所以根据t1时，加入二氧化锰的双氧水比加入氧化铜的双氧水产生的氧气体积大，能得到二氧化锰催化效果比氧化铜好。根据最终氧气体积相同，可得出结论催化剂不能改变生成的生成物的质量。
（5）t0~t1时间段曲线开始平缓，后变的陡峭，所以反应速率逐渐变快。温度越高反应速度越快，过氧化氢分解放热。所以原因是过氧化氢分解放热导致反应速度加快。
7．(1)白磷+氧气五氧化二磷
(2)白磷和氧气反应放热，气体膨胀，压强增大
(3)19.7%
【解析】（1）
白磷燃烧原理是白磷和氧气点燃生成五氧化二磷，文字表达式是：；
（2）
在开始200s内压强增大，增大的原因是：白磷燃烧时会放出热量，使装置内气体受热膨胀，压强增大；
（3）
根据图示数据，反应前后气体压强减少量与原气压之比即氧气的体积分数，。
