专题六实验探究题(必考，第19题)类型1数字化在实验探究中的应用(7年4考)1. (2019福建)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。

【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。

【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

(1)实验1中，红磷燃烧的主要现象是________________________。

红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是________________________。

(2)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是________________________________________________________________________(写一点)。

(3)实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。

依据图3、图4信息，________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确，判断依据是______________________________________________________。

(4)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是________________________(写两点)。

【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。

(5)甲同学设计图5所示装置进行测定。

浓NaOH溶液的作用是____________________(用化学方程式表示)。

(6)乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。

为达到实验目的，操作方法是________________。

2. (2019成都)某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。

(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称________)、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸，观察到都剧烈反应且产生大量气泡。

碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为__________________________。

图1 图2【提出问题】碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同？【设计与实验】(2)甲设计的实验如图1所示。

实验时，两注射器中的稀盐酸应______________(填操作)，观察到图2所示现象。

于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。

(3)乙对甲的实验提出了质疑：①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢；①________________________。

他认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，若碳酸钠的质量仍为0.318 g，应称取________g碳酸氢钠。

(4)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。

图3①连通管的作用是________________________________________________________________________。

①分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液)，以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。

实验时，溶液颜色变化记录如表1，广口瓶内压强随时间变化如图4所示。

图4表1【实验结论】(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，________和稀盐酸反应产生二氧化碳较快，理由是________________________________________________________________________。

【反思与应用】(6)小组同学分析表1实验现象和图4数据，得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是________________________________(请用必要的文字和化学方程式说明)。

(7)通过以上探究与分析，小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴别碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。

3. (2018成都)某项目学习小组进行了如下探究。

【查阅资料】电导率越大，溶液导电性越强，离子浓度越大。

鸡蛋壳主要成分是CaCO3，其他成分对实验影响忽略不计。

鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。

【实验一】鸡蛋沉浮将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中，可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到杯底，一会儿又慢慢上浮，到接近液面时又下沉。

(1)冒气泡的原因__________________________(化学方程式表示)。

(2)接近液面时又下沉的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________。

图1【实验二】鸡蛋壳溶解在烧杯中加入蒸馏水，插入电导率传感器，加入蛋壳粉，搅拌，测得电导率随时间的变化如图1。

(3)搅拌的目的是________________________________________________________________________________________。

(4)图1中，a～b段电导率变化的原因______________________________，b～c段电导率基本不变的原因______________________________。

【实验三】鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿图2 图3 (5)由资料知，含氟牙膏(含氟成分为NaF)与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。

反应的化学方程式为______________________________。

(6)先检查图2装置气密性，方法是______________________________________________________。

再称取0．50 g“牙膏处理过的蛋壳(用牙膏浆液浸泡、洗涤、晾干)”于锥形瓶中，用注射器抽取 20 mL 3.5%的盐酸(模拟形成龋齿的酸环境)，连接好装置，打开开关，将盐酸快速压入锥形瓶，关闭开关，测得压强随时间的变化如图3所示。

用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。

(7)图3中x ～y 段压强增大的主要原因______________________________。

(8)根据实验三的数据分析，含氟牙膏________(填“能”或“不能”)预防龋齿，理由是______________________________。

4. (2019锦江区一诊)如图1所示，某校化学兴趣小组用过氧化氢(H 2O 2)溶液(MnO 2作催化剂)制取干燥的氧气，并用来测定10 g 某铜粉样品(含少量杂质碳)中铜的质量分数。

回答下列问题：(温馨提示：2Cu ＋O 2 =====①2CuO ，NaOH 溶液可以吸收二氧化碳。

)图1【实验一】(1)装置A 中发生的化学反应方程式是________________________，装置B 的作用是________。

(2)通过称量完全反应前后装置________的质量，进行计算便可求出样品中铜的质量分数。

(3)实验完毕。

小锦同学误将用剩的H 2O 2溶液和装置C 玻璃管中的剩余固体一起倒入烧杯中，发现有大量的气泡产生，经检验确认产生的气体是氧气，小江和小川两位同学对此极感兴趣，进而展开了他们的探究之旅。

【提出问题】是哪种物质加快了H2O2的分解速率？【大胆猜想】猜想①：剩余固体中的氧化铜加快了H2O2溶液的分解。

猜想①：氧化铜能做H2O2分解的催化剂。

【实验二】【讨论交流】小川同学认为，根据步骤一、二的实验现象，得出的两个结论就能判断猜想①成立。

你是否支持他的观点？若要证明猜想①成立，你认为还应补做的实验是___________________________________________________________________________。

(4)该化学兴趣小组利用压强传感器，对MnO2、CuO、Fe2O3三种金属氧化物中，哪一种更适宜作过氧化氢制取氧气的催化剂，又做了如下的数字化实验探究。

【实验三】实验方案如下：①.用MnO2、CuO、Fe2O3三种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。

①.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用如图2所示装置进行实验。

改用其他两种微球，分别重复上述实验，得到的锥形瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示。

图2 图3①每次重复实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是______________________。

①用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验。

60 s时压强瞬间回落，其原因可能是__________________________________。

①从实验曲线看，催化效果较好，反应温和的催化剂是________。

5. (2017成都)某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究。

【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？【查阅资料】通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。

【实验操作、记录、分析】图1实验一：(1)先检查装置的________，装入试剂，在医用输液袋中装入V mL气体，连接装置。

(2)打开弹簧夹________，缓慢将袋中的气体全部排出。

读出量筒中液体体积为V1mL。

氢氧化钠发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

(3)关闭弹簧夹K1、K2，再______________(填操作方法)，以促使白磷迅速燃烧。

待瓶中气体冷却至室温，打开K2。

读出量筒中液体体积为V2 mL，其数值等于已反应的________之外的气体总体积。

实验二：(4)把氧气、二氧化碳、水蒸气(测湿度)探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。

采集的数据经处理如图2，表示二氧化碳体积分数变化的是________(填“X”“Y”或“Z”)。

Y的体积分数在60 s之后逐渐减小的原因是__________________________________________________________。

【数据处理】(5)实验一中，二氧化碳的体积分数是________，氧气的体积分数是____________。

(6)实验二中，200 s时没有采集数据的所有气体的总体积分数为________。

图2【评价与反思】(7)有人认为教材中空气成分的“其他气体和杂质”主要是指水蒸气，由实验二判断此说法是________(填“正确”或“错误”)的，理由是__________________________________________________。