2020年安徽省新中考高频考点特训《科学探究题--数字化实验》测试卷

1、2020年中考化学复习科学探究题数字化实验测试卷1、某实验小组利用如图1装置制取二氧化碳，并收集一定量的二氧化碳设计实验验证二氧化碳与氢氧化 钠溶液是否发生反应。【设计实验一】如图2所示，向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约三分之一体积的NaOH溶液，立 即旋紧瓶盖，振荡。观察现象并分析。E1图2（I）写出图I产生co：反应方程式 o（2）图2实验中观察到 现象。有同学提出疑问，该实验不能证明C0,与NaOH溶液的确已发生了化学反应。原因是 o（3）若不能，你还能从定性实验角度进一步证明的方法有：。【设计实验二】另一小组设计采用了数字技术探究C0：与NaOH溶液反应,实验如下。1

2、 .实验仪器：见图3所示实验药品：氢氧化钠溶液、石灰石、稀盐酸、蒸馀水H.实验装置利用压强传感器探究C02与NaOH溶港反应装置10So O 8 6100200300400500时间（s）利用压强传感器探究CO2与NaOH溶液反应实骁结果 a.检查装置气密性。b.按图3连接好装置，在具支锥形瓶中收集CO,气体，设置好采集频率、采集时间。c.将NaOH溶液全部推入具支锥形瓶中，点击电脑屏幕上的“开始采集”按钮，观察电脑屏幕上的曲线变 化。d.将注射器中的NaOH溶液换成等量的水重复上而的操作。本步实验目的是111 .实验现象和结论由压强传感器采集的数据绘制成的曲线如图4.根据曲线分析，上述现象从

3、密闭容器内压强减小的视角说 明CO：和NaOH溶液是否发生反应 （填“是”或“否”）.你的理由是。2、某学习小组对实验室制取二氧化碳及二氧化碳的性质进行如下两个方面的探究。（-）第一小组用图一所示装置制取二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积，实验开始时他们通过分液漏斗 将20mL稀盐酸快速全部加入锥形瓶中并关闭活塞，并记录量筒中水的体枳，数据如表：二氧化碳体租,mL时间/min1234L 6量筒读数/mL405055586060（1）写出图一甲中发生反应的化学方程式 O（2）图一丙中量筒最好选 （选填：“50mL”或“100mL或150mL。（3）图一乙中如果不加植物油会使测定结果 （选填：“偏大

4、”或“偏小”）。（4）根据以上实验数据分析，最终生成二氧化碳的体积是 皿。（5）在图二中绘出。6min内生成二氧化碳体积随时间变化的曲线。（二）第二小组用如图三、四装置验证二氧化碳有关性质。实验步骤：连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到原处：注射器a中吸入20mL澄清石灰水，注射器b中吸入20mL盐酸，连接在如图位置，再从中间瓶口通入二 氧化碳气体将瓶装满，最后塞上带压强传感器的橡胶塞；先后将两注射器中试剂快速全部推入三颈烧瓶中，并保持注射器活塞在注射器底部，振荡三颈烧瓶，压 强传感器测得三颈烧瓶中压强变化如图四。（1）实验步骤中第步的目的是 0（2）在第步中如何检

5、验三颈烧瓶中已充满二氧化碳气体 o（3）在第步中最先推入三颈烧瓶的试剂是，这时三颈烧瓶中发生反应的化学方程 式是 o（4）在第步中第二次推入试剂后三颈烧瓶中出现的现象是,这时三颈烧瓶中压强变 化对应于图四中的哪一段 o3、实验是科学探窕的重要方法。如图是测定空气中氧气含量的两套实验装置，请结合图示回答下列问题:图一图二图三查阅资料可知，铜粉与氧气反应加热会生成氧化铜固体。（1）红磷燃烧的化学方程式是 待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹，观察到的现 象是 O（2）测定氧气含量前必须检查装置的气密性，检查图一装置气密性的方法是 o（3）图二装置的试管中空气体积为25mL,反应前注射器活塞位于15mL刻

6、度处，反应后注射器活塞位于 9mL刻度处，实验测得氧气的体积分数为。实验测得的氧气体积分数偏小的原 因可能是。（4）与图一实验相比，图二实验有什么优点（回答一点即可）。（5）为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了图一 装置内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线的变化趋势如图三所示。其中Y曲线表示的是 （填“温度”或“氧气浓度”）。结合X、Y两条曲线，解释图三中BC段压强变化的原因是4、化学是一门以实验为基础的学科。根据如图，回答问题。（1）图中e仪器的名称：。（2）用氯酸钾和二氧化锌固体制取氧气，选用的发生装置是 （填字母A、B、C、D）, 反应的化学方

7、程式是。（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，写出反应的化学方程式：发生装置常 选用B、C,与装置B相比装置C的优点为；若用D装置来收集二氧化碳气体应从（填 g或h）通入。（4） E装置的操作中用到玻璃棒，其作用是-（5）取一片久置未打磨的铝片放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和时间 的变化曲线如上图F. AB段发生反应较缓慢的原因是。CD段压强变化的主要原因是。BC段发生反应的化学方程式是。5、随着科技的进步，越来越多的新技术进入了初中的实验室，如“智能伟感器”的引入使实验更加准确。 请你一起来完成以下“智能传感器”相关的实验。骊盲图3图1实蛉装盘图2气压-时间曲

8、线【实验一】资料1：气体压力传感器与数据采集器和数据处理软件相结合，可用于检测密闭体系内气压 变化，并将气压变化以数字、曲线多种形式通过计算机实时显示出来。如图为空气中氧气含量测定实验的 实验装置图图1及用气体压力传感器测出的集气瓶中气压变化图图2。（1）实验中红磷要足量的原因是。（2）红磷燃烧的化学反应方程式为。（3）连接好实验装置，将压力传感器接入电脑，在红磷点燃前即打开示波器开关，以获取点燃前瓶中空 气的压强（图2中AB段所示）。实验过程中体系内的气压变化曲线如图2所示。请根据图象回答下列问 题。图象中BC段气压变化的原因是：图象中CD段气压变化的原因是:气压变化至图象中D点时，应进行的

9、实验操作是【实验二】研究主题：水溶液中复分解反应的实质资料2： 一定体积的溶液中，离子的数目越多，其离子的浓度越大，电导率传感器用于测量溶液的导电 性强弱，能反映离子浓度大小。相同温度下同种溶液电导率越大，离子浓度越大。（1）方案一：恒温条件下，向一定体枳一定浓度的稀Ba （OH）：溶液中滴加2-3滴无色酚酣试液，插入电 导率传感器，然后滴加稀硫酸，测得溶液的电导率变化如图3中甲曲线所示。写出Ba （OH）：与RSOi反应的化学方程式。甲曲线M点时混合液体呈 色；通过对甲曲线的分析，下列说法错误的是 （填序号）。A. M点前曲线下滑的过程中，T和0H结合成HO Ba和SO广结合成BaSO：B.

10、 M点时离子浓度几乎为零C. M点后溶液电导率逐渐增大，仅由于溶液中IT在逐渐增大（2）方案二：恒温条件下，向等量同浓度的稀Ba （0H）：溶液中滴加2-3滴无色酚配试液，插入电导率传 感器，然后滴加稀Na,SOi溶液，测得溶液的电导率变化如图3乙曲线所示。通过对乙曲线的分析，下列说法错误的是 （填序号）。A.开始至完全反应过程中，电导率减小，溶液由红色逐渐变为无色B.电导率下降到最低点时仍然较大，表明溶液中还存在较多离子C.整个实验过程中，溶液中Na-数目一直增大N点时，溶液中含有的离子是 （填离子符号）。通过比较分析，结合已学知识可知，溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子，结合生成了沉淀

11、、气 体或水，导致其浓度 （填“增大”或“减小”）。（3）拓展：请根据示例仿写离子方程式。示例 AgNO3+NaCl=AgCl I +NaN0,离子方程式：Ag*+Cr=AgCl I仿写：BaCl:+Na：SO.=BaSO, I +2NaCl 离子方程式： 。向一定量饱和澄清石灰水中持续通入过量的CO,气体，溶液先变浑浊，后浑浊逐惭消失。请推测此过程的溶液中Ca的浓度变化情况是 o6、因二氧化碳能溶于水，并能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳一般不用排水法收集。二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢某化学兴趣小组利用如图1所示的两套装置进行了深入地探究。请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式：o【定性实

12、验】实验后，装置H水槽中的液体应该呈酸性，向此液体中滴加紫色石蕊试液溶液颜色会变为 o但是取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象。对此你认为可 能的原因是。【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限, 本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气（来自于空气），推算出空气的含量，再求出CO：的含 量。请填写下列表格中相应的空白（精确到集即可）：测得氧气含量推算出co二含量结论排空气法%69%排水法收集到的二氧化碳更纯净排水法% 通过实验可知，若对co：纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。【实验反思】利用装置I和装置n收

13、集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是。【交流讨论】证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高，还有什么方法向两集气瓶中分别加入相同体积、相同浓度的澄清石灰水振荡，观察 0【拓展应用】利用传感器对二氧化碳性质再探究。步骤L如图2所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO,气体，三个注射器内各装有等体枳 的液体（分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液）。连接好装置和压强传感器。氟化钠和牙齿长得碳酸 钙反应生成氟化钙保护层，使牙齿和酸性物质接触面积小，反应的碳酸钙少步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体（水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液）注入各自烧瓶 中，关闭活塞。步骤3：

14、一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图3 所示。【查阅资料】氢氧化钙微溶于水氢氧化钠易溶于水均可与二氧化碳发生反应。（1）导致曲线AB段气压增大的主要原因是：注射器中液体加入烧瓶中时速度太快，而反应程度较小，导 致压强 o（2）图中曲线1中 段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。（3）利用现有的装置，在不使用其他试剂的情况下，请你写出除振荡烧瓶外继续降低E点的操作方法 （或抽气等）。（4）曲线2与曲线3差异较大的原因是饱和石灰水浓度太低（氢氧化钙微溶于水）影响了。 7、某化学兴趣小组分组进行探究C0：的性质实验，他们分别发挥自己的智慧设计实验进行探究

15、。【分组实验】甲组：如图1,向一个收集满C0：气体的软质塑料瓶中倒入约三分之一体积的水，立即拧紧瓶 盖，振荡，观察到,从而得出二氧化碳溶于水的结论。随后又向反应后的瓶中滴加 紫色石蕊溶液，观察到溶液变为红色，从而又得出 的结论。再将水换成浓NaOH溶液重复实验，发现瓶子变得更瘪，对比之后可得出结论： （用化学方程式表示）。乙组：如图2甲所示，用注射器将水压入装满C0：气体并连接有压强传感器的集气瓶中，通过测定瓶内压 强变化探究C0二的性质：再将水换成浓NaOH溶液重复实验。两次实验中的压强变化如图2乙所示。压强kPa作图2甲实验时，小明先堵住导管，向外拉注射器活塞，松开后活塞回到原位，其目的是

16、：o 【交流讨论】乙组同学通过实验得出压强随时间变化的曲线，请你对以下走势做出合理说明。（1） AB 段：:（2） BC 段：；（3）乙组同学通过分析加水前后压强几乎不变，于是得出CO：难溶于水的结论。你同意吗并说明理 由：。（4）乙组同学用浓NaOH溶液进行实验时，也证明CO：能与NaOH溶液反应，但实验时压强没有下降到零， 原因可能是:（5）甲、乙两组同学都证实了 CO：能与NaOH溶液反应。请你再设计一个实验证明。参考答案1、答案为：【设计实验一】（1） CaCO3+2HCl=CaCl：+H：O+CO： t ：（2）塑料瓶变瘪；CO：溶于水井与水反应也会出现同样的现象。（3）取塑料瓶中溶

17、液于试管中，滴加稀盐酸观察是否有气泡产生，若有，证明二氧化碳与氢氧化钠溶液 发生了反应。【设计实验二】II .作实验对比：III .是；从曲线分析可知，NaOH溶液滴入后，瓶内压强出现明显的减小。2、答案：（-）（1） 2HCBaC0户CaCl：+H：O+CO： t。（2） 100mL。（3）偏小。（4） 60mLo（5）（-）（1）检查装置气密性。（2）燃着的木条置于中间瓶口，木条熄灭，则已充满二氧化碳。（3）澄清石灰水；C0:+Ca （OH） ;=CaC031 +H：0e（4）有气泡产生：cd。3、答案：（1） 4P+50：堂暨2P。；水进入集气瓶，进入的水约占集气瓶中空气总体积的五分之一

18、。（2）连接装置如图一，用热毛巾紧捂集气瓶，如果导管口产生气泡，说明装置不漏气。（3）15%：铜不足，装置漏气，没有冷却至室温就读数等。（4）实验结果更准确。（5）氧气浓度。红磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，氧气被消耗，导致瓶内气压减小，BC段红磷燃 烧放热导致的气压增大强于氧气减少导致的气压减小。4、答案为：（1）试管；（2） A2KC105 2KC1+30； t :（3） CaCO,+2HCl=CaCL+H二O+CO： t控制反应的发生和停止g：（4）搅拌，防止局部温度过高液滴飞溅：（5）氧化铝和稀盐酸反应；气体温度降低：2A1+6HC1-2A1CL+3H： t o5、解：【实验一】（1）实

19、验中红磷要足量的原因是把装置中的氧气耗尽；故填：将装置中的氧气耗尽。占燃（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学反应方程式为：4P+50产4三2P。;占燃故填：4P+50a七P：05。（3）图2中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小： 故填：红磷燃烧放热导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小。图象中CD段气压变化的原因是集气瓶中的氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强减小：故填：集气瓶中的氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强减小。气压变化至图象中D点时，温度已经降至室温，应进行的实验操作是打开止水夹； 故填：打开止水夹。【实验二】（1）Ba （OH）:与H

20、：SO,反应生成硫酸钢沉淀和水，反应的化学方程式为Ba （OH） :+H：SO.=BaSO；I +2HO故填:Ba （OH） ;+H：SO.=BaSO, I +2风0。甲曲线M点时二者恰好完全反应，溶液呈中性，酚酷为无色，故混合液体呈无色； 故填：无。A. M点前曲线下滑的过程中，H-和0H-结合成HO Ba：和SO产结合成BaS0“故A正确;B. M点时二者恰好完全反应，离子浓度几乎为零，故B正确；C. M点后溶液电导率逐渐增大，不仅由于溶液中斤在逐渐增大，硫酸根离子也在增大，故C错误； 故填：Co（2）A.开始至完全反应过程中，电导率减小，反应生成的氢氧化钠呈碱性，溶液仍为红色，故A错误;

21、B.电导率下降到最低点时仍然较大，表明溶液中还存在较多离子，故B正确：C.整个实验过程中，溶液中Na-数目一直增大，故C正确；故填：AoN点时，溶液中含有氢氧化钠和过量的硫酸钠，故含有的离子是钠离子、氢氧根离子和硫酸根离子： 故填：Na 0H SOE。溶液中复分解反应的实质是参与反应的离子，结合生成了沉淀、气体或水，导致其浓度减小； 故填：减小。（3）BaCL+NaROmBaSO, I+2MC1反应的实质是钢离子和硫酸根离子结合产生硫酸钢沉淀，其离子方程 式为 Ba+SOBaSO. I ；故填:Ba+SO.BaSO. I 向一定量饱和澄清石灰水中持续通入过量的co：气体，溶液先变浑浊，此过程中钙离子浓度逐渐减小， 浑浊逐渐消失的过程中钙离子的浓度逐渐增大：故填：先减小后增大。6、解：石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳：故填： CaCOs+2HCl=CaCL+RO-CO:【定性实验】酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色；而取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均 无明显变色现象，这可能是由于二氧化碳在水中溶解度较小造成的：故填：红色；二氧化碳在水中溶解度 较小：【定量实验】设总体积是100mL，氧气含有5所以氧气是，则空气体积是：21$=20mL,所以空气的体积 分数是20%,则二氧化碳是80乐故填：8