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(共16張PPT)
第二部分　專題突破
專題六　數(shù)字化實驗圖像分析題
專題精講
1. 數(shù)字化實驗：借助溫度傳感器、壓強傳感器、pH傳感器、氣體濃度傳感器等儀器實現(xiàn)定量采集數(shù)據(jù)，并以坐標圖的形式實時、清晰、明確呈現(xiàn)出來的現(xiàn)代化新型實驗。
2. 解題步驟：
3. 看橫、縱坐標(橫、縱坐標表示的含義)。
4. 看特殊點(起點、拐點、終點)：
①起點：起點在原點，說明變化是從“0”開始的，縱坐標的量隨橫坐標而變。起點在橫坐標上，說明在起點之前，縱坐標的量無變化，且為0。起點在縱坐標上，說明在未發(fā)生反應(yīng)或變化時，縱坐標的量已有一定的數(shù)值。
②拐點：表示某階段的反應(yīng)或變化終止，另一階段的反應(yīng)或變化開始。
③終點：曲線變平，表示反應(yīng)或變化在最后一個轉(zhuǎn)折點處結(jié)束；曲線向某一方向無限延伸，表示反應(yīng)或變化會隨著橫坐標的變大而一直發(fā)生。
5. 看曲線走勢。
走勢分析：表示變化的方向和快慢或幅度。斜率越大，變化越快或幅度越大。
6. 常見類型及解決思路：
專題精練
類型一　探究氣體濃度或壓強的變化
1. (2024·蘭州)為測定某氫氧化鈉固體是否變質(zhì)，興趣小組同學(xué)取一定量的樣品配制成溶液，加入錐形瓶中，再逐滴加入稀鹽酸至過量，并利用傳感器測定CO2的含量，如圖1、2所示，下列結(jié)論中不正確的是(　D　)
D
A. 氫氧化鈉固體已變質(zhì)
B. 0～50s時段有中和反應(yīng)發(fā)生
C. 100s時溶液的pH＞7
D. 200s時溶液中的溶質(zhì)只有一種
2. 小明同學(xué)取鎂、鋁、鋅三種金屬，分別放入盛有質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)都相等的稀鹽酸的錐形瓶中，實驗裝置如圖3，采集數(shù)據(jù)，得到如圖4所示的氣壓變化曲線。
(1)鎂、鋁、鋅與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的相同氣體是 (填化學(xué)式)。
H2　
(2)鋁對應(yīng)的曲線是B，反應(yīng)速率先慢后快，其主要原因是
.
。
鋁的表面有一層致
密的氧化鋁薄膜，氧化鋁先與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，氧化鋁反應(yīng)完，
鋁再與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣
(3)從圖4分析，以下結(jié)論正確的是 (填字母)。
a.金屬鎂對應(yīng)的氣壓變化曲線是A
b.M點時參加反應(yīng)的鎂、鋅質(zhì)量相等
c.實驗時取用的鎂、鋁質(zhì)量可能相等
ac　
3. (2024·成都節(jié)選)空氣中含有多少氧氣呢？學(xué)習(xí)小組開展“測定空氣里氧氣含量”的探究活動。
資料：①紅磷的著火點是260℃，白磷的著火點是40℃。②相同的溫度和體積下，氣體壓強與分子數(shù)成正比。③相同的溫度和壓強下，氣體體積與分子數(shù)成正比。
分別取足量紅磷、白磷采用圖5裝置進行實驗，記錄并處理數(shù)據(jù)分別如圖6、圖7。
(1)圖6中氧氣含量從8.05％上升到9.26％，原因可能是
。
反應(yīng)結(jié)束后，溫度下降，
氣體逐漸混合均勻(合理即可)　
(2)圖7中BC段壓強增大，原因是
。計算白磷消耗的氧氣占空氣體積的 ％(精確到0.01％)。
反應(yīng)剛開始，溫度升高對壓強的影響比氣體
減少對壓強的影響大　
19.37　
類型二　探究pH的變化
4. (2024·宜賓)某實驗小組將稀鹽酸逐滴加入Na2CO3溶液中，觀察到先無氣泡，過一段時間后產(chǎn)生氣泡。
【問題提出】為什么滴入稀鹽酸沒有立即產(chǎn)生氣泡？
【實驗探究】借助數(shù)字化實驗進行探究。一定溫度下，用1.825％的稀鹽酸與20mL飽和Na2CO3溶液反應(yīng)，裝置如圖8所示。隨著稀鹽酸逐滴加入，充分攪拌，采集到溶液的pH隨滴入稀鹽酸體積的變化關(guān)系如圖9所示。實驗中發(fā)現(xiàn)A～B段對應(yīng)燒杯中無氣泡產(chǎn)生，B點后逐漸有氣泡冒出，C點后幾乎無氣泡。
【查閱資料】NaHCO3溶液的pH約為8.2。
【實驗分析】
(1)圖9中A點對應(yīng)溶液的顏色是 。
(2)“液滴數(shù)傳感器”采集的坐標數(shù)據(jù)是 。
(3)隨著稀鹽酸的滴入，溶液pH (選填“增大”“不變”或“減小”)。
(4)圖9中D點對應(yīng)溶液中含有的溶質(zhì)有 (填化學(xué)式)。
紅色　
稀鹽酸體積　
減小　
HCl、NaCl　
【實驗結(jié)論】
(5)稀鹽酸滴入Na2CO3溶液中的過程，反應(yīng)分兩段進行。
A～B段：反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
B～C段：A～B段的生成物繼續(xù)與稀鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2逸出。
Na2CO3＋HCl NaCl＋NaHCO3
　
5. 某校學(xué)生用稀鹽酸和碳酸鈣制備CO2，產(chǎn)生了大量廢液，其溶質(zhì)是CaCl2和HCl。興趣小組決定用Na2CO3除去它們。
【進行實驗】取100mL廢液樣品于燒杯中，逐滴滴加5.3％的Na2CO3溶液，用pH傳感器測定滴加過程中溶液的pH(如圖10)。實驗結(jié)果如圖11所示。
【結(jié)果討論】
(1)a～b階段，觀察到燒杯中的現(xiàn)象是 。
(2)b點后曲線平緩階段，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
產(chǎn)生氣泡　
Na2CO3＋CaCl2
CaCO3↓＋2NaCl　
類型三　探究溫度的變化
6. (2024·山西)室溫下，向一定體積10％的氫氧化鈉溶液中滴加10％的鹽酸，測得溶液溫度變化與加入鹽酸體積的關(guān)系如圖12(Δt為溶液實時溫度與初始溫度差)，其中表述正確的是(　D　)
鹽酸體積V/mL 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
溶液溫度變化Δt/℃ 5.2 9.6 12.0 16.0 18.2 16.7 15.7 14.7 13.7 12.9
A. 滴加鹽酸的全過程中，持續(xù)發(fā)生反應(yīng)并放出熱量
B. 滴加鹽酸的全過程中，溶液的堿性逐漸增強
C. 滴加鹽酸的全過程中，氯化鈉的溶解度逐漸增大
D. 反應(yīng)過程中，氫氧化鈉在混合溶液中的濃度逐漸減小
D　
7. 碳酸鈉、碳酸氫鈉是我們初中化學(xué)中兩種常見的鹽，它們與酸反應(yīng)的情形非常相似。兩者與酸反應(yīng)有區(qū)別嗎？某研究小組通過控制變量法設(shè)計實驗進行探究。
實驗一： 在兩個錐形瓶中分別加入2g碳酸鈉粉末，然后向其中一個錐形瓶中倒入20mL的蒸餾水，向另一個錐形瓶中倒入20mL溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為15％的稀鹽酸(足量)，利用溫度傳感器測定其溫度變化(如圖13)。另取2g碳酸氫鈉粉末，重復(fù)上述實驗(如圖14)。
(1)從溫度曲線看，碳酸鈉粉末溶于水及與酸反應(yīng)過程中 熱量。碳酸氫鈉粉末溶于水及與酸反應(yīng)過程中 熱量。 (均選填“吸收”或“放出”)
放出
吸收　
實驗二：采用壓強傳感器進行實驗(如圖15)，分別取1g碳酸鈉粉末、1g碳酸氫鈉粉末放在兩支Y形管(容量為100mL)一端，另一端裝有等質(zhì)量、等濃度且足量的稀鹽酸，同時傾斜Y形管，使稀鹽酸等速緩緩流向另一端，利用壓強傳感器測量管內(nèi)氣壓變化，數(shù)據(jù)如圖16所示。
(2)分析圖16所示的曲線，可以得出的結(jié)論是：在相同情況下，等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉粉末，產(chǎn)生氣體更多的是 (填化學(xué)式)。碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳速率更快，你判斷的依據(jù)是
。
NaHCO3　
相同時間內(nèi)碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)
導(dǎo)致管內(nèi)氣壓增大更快　
8. (2024·揚州)過一硫酸鹽(PMS)可降解污水中的有機物X。為研究多孔陶瓷對PMS降解X的影響，取三份污水，控制其他條件相同，分別進行實驗：①向污水中加入PMS；②向污水中加入PMS和多孔陶瓷；③向污水中加入多孔陶瓷。測得三個實驗中污水中的X的降解率(降解率＝1－ ×100％)隨時間的變化如圖17所示。下列說法不正確的是(　B　)
類型四　綜合探究及其他
A. 實驗①說明0～20min內(nèi)PMS降解X的能力較弱
B. 設(shè)計實驗③的目的是比較PMS與多孔陶瓷降解X的能力
C. 實驗①②③說明0～20min內(nèi)多孔陶瓷能加快PMS對X的降解
D. 多孔陶瓷可能對PMS降解X有催化作用
B

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