5.31 2024中考化学创新实验题型-数字化实验含答案

5.312024中考化学创新实验题型-数字化实验含答案数字化实验1．某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。Ⅰ、知识链接（1）人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，通过酶的催化作用，把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。葡萄糖（C6H12O6）在人体内参与呼吸作用的化学反应方程式为。Ⅱ、实验验证（2）初始实验：如图1所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。

①澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为。②经过讨论，同学们认为图1实验不足以得出正确结论，原因是吸入的空气中。（3）改进实验：同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后，在A、B瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水。乙同学对着同一套装置吹嘴做了相同时长、相同气流速度的吸气和呼气，通过单向阀控制后的吸气步骤和呼气步骤气流方向如图2所示，观察现象。①实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是，便于对比实验现象。②实验过程中若观察到现象，则说明人体呼吸作用产生二氧化碳。（4）数字化实验：同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。

①实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为。②能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是。③根据图4中信息，推断Z曲线在下降后又略有上升的可能的原因是。2．CaCl2可用于冷冻剂、干燥剂、融雪剂、医药及冶金工业等。化学兴趣小组在完成实验室制取二氧化碳的实验后，欲对剩余废液的组成进行探究，并制定回收CaCl2的方案。【提出问题】实验室制取二氧化碳后的废液中含有哪些溶质？【猜想与假设】猜想一：CaCl2猜想二：CaCl2和HCl【查阅资料】CaCl2溶液呈中性【探究活动一】取少量废液等分成2份，甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究：甲组同学向废液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变成色，证明猜想二成立。乙组同学用图1装置进行实验，将80mL一定质量分数的碳酸钠溶液逐滴加入废液，测得数据如图2。

【数据分析】乙组同学对图2数据进行讨论分析，证明猜想二成立。I.a点的实验现象为。Ⅱ.b点发生反应的化学方程式为。Ⅲ.c点对应溶液中全部溶质的化学式为。【探究活动二】丙组同学提出直接蒸发溶剂可从剩余废液中回收纯净CaCl2，理由是。【交流与反思】甲组同学认为丙组同学提出的方法会对空气造成污染。在不借助其它试剂和仪器的情况下，除去废液中对空气造成污染的物质，建议最好先在废液中加入下面(填选项序号)试剂。A．CaOB．Ca(OH)2C．CaCO33．化学兴趣小组以“助力碳中和”为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。项目一：探究厨房中的温室效应【查阅资料】Ⅰ．CO2、CH4等气体能产生温室效应；Ⅱ．相同条件下，阳光照射时，温室气体含量越高环境升温越快；Ⅲ．点燃天然气后，周围空气中的CO2含量会升高。【进行实验】（1）小组同学利用厨房用品中的纯碱和反应制CO2，并用塑料瓶A收集；再用相同的塑料瓶B，收集一瓶使用天然气前厨房中的空气样品，按图1连接装置(气密性良好)；

（2）标记塑料管内红墨水停留的位置，将装置移至室外，置于阳光下照射一段时间后，观察到红墨水处于标记位置的(填“左”或“右”)侧。小组同学得出结论：能增强温室效应，并可用该装置验证；将装置拿回厨房，点燃天然气一段时间后，用排尽CO2的塑料瓶A收集炉灶周围的空气。冷却至室温后连接装置，重复（2）实验，观察到相同的现象。【分析讨论】（3）部分同学认为一定是天然气燃烧产生的CO2增强了厨房中的温室效应。有同学认为该说法不严谨，理由是。【得出结论】使用天然气会增强厨房中的温室效应。项目二：探究使用不同物质吸收CO2的可行性【进行实验】同学们分别使用等体积的H2O、Ca(OH)2饱和溶液和溶质质量分数为40%的NaOH溶液，利用图2装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示：

（4）CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为；（5）结合图3数据分析，实验使用的三种物质中，对CO2吸收效果最好的是。【分析讨论】（6）有同学提出，反应中的能量变化也会导致压强变化。于是，小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图4所示。由数据可知，与NaOH溶液的反应是(填“吸热反应”或“放热反应”)；（7）结合图4数据综合分析，图3中NaOH溶液对应曲线在100s﹣300s内压强变化的原因是。【得出结论】吸收CO2时，要多角度考虑其方案的可行性。项目三：研讨低碳行动方案【分析讨论】（8）小组同学认为如果CO2过量排放，难以回收。我们可以通过低碳生活的方式减少CO2的排放，请举出一种具体做法。4．某化学兴趣小组对家用某品牌发酵粉进行探究。活动一：定性研究（1）小星通过观察标签知道这种发酵粉主要成分是碳酸氢钠，为测定发酵粉溶解形成溶液的酸碱性，取少量发酵粉加适量水溶解，在室温下用pH计测得所得溶液pH为8.2，说明溶液中除、外，一定含有（填离子符号）。（2）小静对碳酸氢钠固体溶解过程温度变化进行研究，实验装置如图1，使用温度传感器分别测得不同质量的碳酸氢钠粉末溶解过程的温度变化曲线如图2。由图可知，碳酸氢钠固体溶于水热量，影响溶解过程温度变化程度还与因素有关（答1点即可）。

活动二：定量测定小燕设计了如图3装置，测定该发酵粉样品中碳酸氢钠的质量分数（已知发酵粉中其他成分不与盐酸反应产生气体）。

（3）B装置中浓硫酸的作用为。（4）小燕取15.0g固体样品和足量稀盐酸置于装置A中，打开活塞，充分反应后，测得装置C增重6.6g。请计算样品中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程）（5）小组同学围绕实验中产生的碳酸氢钠的质量分数误差进行分析，形成两种不同意见。请分别写出产生偏大和偏小两种误差的原因和导致结果。（经检测装置气密性良好）活动三：拓展延伸小林发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象，提出问题：NaOH和NaHCO3是否发生了化学反应？（6）猜想一：两者不反应猜想二：两者发生反应，从元素守恒的角度，反应生成H2O和（写化学式）。（7）已知：该实验条件下CaCl2溶液与NaOH溶液混合变浑浊，CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合无现象，为验证猜想二正确，请你补充实验方案：取少量NaHCO3溶液，向其中加入足量NaOH溶液，。（实验方案包括操作、现象和结论。可供选用的试剂有：CaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水）5．登山运动员登山时常用氢化钙作为供氢剂，用来提供能源。某兴趣小组同学对放置了一段时间的氢化钙取样进行探究。【查阅资料】氢化钙()是一种固态储氢物质，它遇水剧烈反应释放出氢气，反应的化学方程式为。【提出问题】该氢化钙样品与水反应是否还能生成氢气？【实验1】小组同学用适量氢化钙样品和水进行实验。

（1）如图所示是小组同学设计的两个实验装置，为便于控制反应速率，最好选用装置(选填“A”或“B”)。（2）连接好装置后，加入药品前，应进行的操作是。（3）向装置中加入药品并开始实验。锥形瓶中快速产生气泡；将导管插入肥皂水中，吹出肥皂泡，用燃着的木条靠近上升到空中的肥皂泡，肥皂泡被点燃。“肥皂泡被点燃”是因为氢气具有性。【得出结论】该氢化钙样品与水反应还能生成氢气。【提出新问题】实验1中不再产生气泡后，锥形瓶中有较多白色浑浊物。白色浑浊物是什么？【分析讨论】氢化钙与水反应生成了氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，白色浑浊物中一定含有氢氧化钙：氢化钙在保存过程中可能变质生成碳酸钙，故白色浑浊物中还可能含有碳酸钙。【实验2】按图1所示，将白色浑浊物装入锥形瓶中，用注射器注入适量稀盐酸，并利用二氧化碳传感器测得锥形瓶中二氧化碳的体积分数随时间的变化如图2所示。

（4）实验2中锥形瓶内发生反应的化学方程式为(写一个即可)。（5）图2中说明有二氧化碳生成的依据是。【得出结论】白色浑浊物中含有氢氧化钙和碳酸钙，同时说明氢化钙样品有少量变质。【反思拓展】（6）保存氢化钙的一条建议是。（7）氢能有很多优点，如(写一条即可)。我们共同努力，助力我国早日进入“氢能经济”时代。6．钙是人体所需的重要元素之一。某化学小组用主要成分为碳酸钙的补钙剂进行如下实验。查阅资料①白醋的主要成分是醋酸（CH3COOH），可与碳酸钙反应，不与补钙剂中的其他成分反应。实验过程中暂不考虑醋酸挥发。②ppm常用来表示气体的浓度，数值越大，说明气体的浓度越高。③碳酸钙与醋酸反应的化学方程式：。I.验证补钙剂能与白醋反应。【进行实验】装置现象

试管中的固体逐渐减少，有气泡产生，烧杯中______【解释与结论】（1）补全实验中的现象。用化学方程式解释产生这一现象的原因。【小组交流】分组实验中，同学们发现产生气泡的速率不同，于是进行了如下探究。Ⅱ.探究影响补钙剂与白醋反应速率的因素。【进行实验】室温条件下进行实验，记录如下：实验操作组别实验序号补钙剂形态白醋中酸浓度（g/100mL）二氧化碳浓度随时间的变化曲线

第1组①

片状6

②

片状3第2组③

粉末6④

粉末3【解释与结论】（2）上述实验中，反应速率最快的是（填实验序号）。（3）设计第1组实验的目的是。（4）若探究补钙剂形态对反应速率的影响，可选择的实验序号是。【反思与评价】（5）实验过程中，发现温度对该反应速率有影响。同学们再进行实验探究温度对反应速率的影响时，不需要控制相同的______（填序号）。A．补钙剂的质量B．温度C．白醋中醋酸浓度D．白醋的体积E．补钙剂形态7．某化学兴趣小组利用如图1装置验证燃烧条件并验证用红磷或白磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验结论是否精确，燃烧匙中加入相同质量且足量红磷和白磷，将各传感器连接电脑收集实验数据：

【实验验证】（1）按图1组装好实验装置，将两个装置的电阻丝串联在同一个电源上电源，观察到的现象为燃烧匙上的白磷先燃烧和红磷后燃烧并产生，水下的白磷。（2）红磷和白磷都是磷的单质，其物理性质不同的原因是。（3）烧瓶底部的蒸馏水的作用除了隔绝空气外，还有的作用（填一点）；（4）写出磷燃烧的化学方程式：。（5）该实验证明燃烧需要的两个条件为和。

（6）实验小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用氧气传感器测量的两个容器内氯气浓度变化曲线如图2。下列说法不正确的是______。（填字母）A．足量红磷和白磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气完全耗尽B．白磷在密闭容器内燃烧熄灭时，氧气仍有10%~15%的剩余C．白磷在密闭容器中燃烧比红磷对氧气的消耗更充分D．用红磷或白磷燃烧来测定空气中氯气的体积分数的实验结论精确（7）兴趣小组同学又设计了如图3实验，实验前该注射器中空气的体积至少为mL才能顺利的完成实验。（空气中氧气的含量按照20%计算）

8．数字传感器的诞生，极大地方便了化学实验研究，现用下图装置，进行系列实验探究。

【设计实验】实验一：检查装的气密性（1）传感器Ⅰ、Ⅱ分别是温度传感器和压强传感器。用注射器吸取20mL水，将水全部推入三颈烧瓶并压住活塞，若传感器(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)读数增大且保持不变，则装置气密性良好。实验二：探究CO2与NaOH溶液能否发生反应传感器Ⅰ、Ⅱ分别是pH传感器和压强传感器。三颈烧瓶中充满CO2气体，注射器中装少量pH为13.8的NaOH溶液，将溶液全部推入三颈烧瓶并压住活塞，实验结果：A压强数值先变大后变小；B溶液pH值持续变小，最终定格在8.3。（2）能确定CO2气体和NaOH溶液发生了化学反应的实验结果为(用序号A、B选填)。（3）此NaOH溶液若全部生成Na2CO3溶液pH应该为8左右，由此可知，本实验中Na2CO3又反应生成了NaHCO3，生成NaHCO3的化学方程式为。实验三：定量探究影响铁锈蚀的因素已知：碳粉可加快铁锈蚀，碳粉不与盐酸反应。传感器Ⅰ、Ⅱ分别是温度传感器和压强传感器，将5g某型号铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞)，采集数据。

（4）据图5，说明铁生锈是(填“放热”或“吸热”)。（5）据图6分析t3时刻后压强突然变大，原因是。【拓展延伸】：测定部分生锈的铁粉中铁的含量（6）连接如图7装置。取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)0.6g于锥形瓶中，加入足量稀盐酸进行实验。完全反应后，立即读出生成气体体积为0.2L，已知该条件下氢气密度为，根据以上数据，计算该固体中铁的质量分数为。【反思评价】（7）学习小组有同学提出：用这种方法测得的气体体积不够准确，可能会导致测定的铁的质量分数变大，可能的原因是___________(填字母序号)。A．装置的气密性不好 B．铁与盐酸反应放热C．生成的气体会部分滞留在锥形瓶中 D．没有扣掉加入的盐酸的体积9．镁是一种重要金属。

（1）实验一：取一段镁条打磨，用（填仪器名称）将镁条放入图1的烧瓶中（气密性良好），再将注射器中的稀盐酸推入，通过数字传感器测定密闭容器内压强与时间的关系如图2。b点所含的溶质为（填化学式），图中c点镁条已完全消失，cd段容器内压强略有减小的原因为。实验二：小组同学将镁条放入碳酸钠溶液中，快速产生较多气泡，且有白色不溶物。【查阅资料】镁能与水缓慢反应生成氢气；②碳酸钠溶液中除含有Na+、CO32-外，还含有OH-。【探究1】产生的气体真的是氢气吗？（2）小敏设计如图3所示方案进行检验。根据“B中现象，C中气体燃烧，烧杯内壁有水珠”的现象，确认气体为氢气。（3）小组同学讨论认为，C中有水珠产生不能作为A中有氢气的依据，其原因为。【探究2】碳酸钠溶液中什么微粒促进镁与水的反应？【猜想假设】猜想Ⅰ:Na+能促进镁与水的反应猜想Ⅱ:CO32-能促进镁与水的反应猜想Ⅲ:OH-能促进镁与水的反应【实验探究】（4）实验操作实验现象实验结论取少量镁条于试管中，加入1-2滴溶液缓慢产生气泡取少量镁条于试管中，加入1-2滴Na2CO3溶液快速产生较多气泡猜想Ⅱ成立【实验结论】碳酸钠溶液中CO32-促进镁与水的反应。实验三：七水硫酸镁在印染、造纸和医药等工业都有广泛的应用。以镁矿石（主要成分为MgCO3、FeCO3、Fe2O3和SiO2等）为原料生产，流程如图4。

已知：SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸，“酸浸”时通入空气使FeSO4转化为。请回答下列问题：（5）“操作1”的名称为。（6）“酸浸”时，硫酸不能过量太多的原因为，滤渣b的化学式为。（7）硫酸镁晶体的种类随浓度和温度变化曲线如图5。“一系列操作”主要是指蒸发浓缩、、过滤。

（8）现取样品20g配成溶液，向其中滴加氢氧化钠溶液。过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量为2.9g。求样品中硫酸镁的质量。（假设杂质不参与反应，请写出计算过程。）10．我国高铁创造的中国速度今世界瞩目，某学习小组对高铁建设中的铜铁锈蚀进行探究。【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关。【设计实验】实验一：定性探究铁锈蚀的因素取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管。进行图1实验，现象如下表。试管编号ABCD一周后铁钉表面现象有一层铁锈无明显变化无明显变化有较厚铁锈（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀是与空气中的发生化学反应。（2）对比A和D试管中实验现象，说明铁锈蚀快慢与有关；实验二：定量探究影响铁锈蚀的因素小组设计了图2装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaC1溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞)，采集数据。（3）据图3分析，说明铁生锈(填“放热”或“吸热”)，t2~t3这段时间反应并未停止但温度却开始降低，原因是。（4）据图3、图4分析，稀盐酸注入烧瓶中的时刻是(填“t2”或“t3”或“t4”)。实验三：测定部分生锈的铁粉中铁的含量（5）连接如图5装置。取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)0.6g于锥形瓶中，加入足量稀盐酸进行实验。完全反应后，测得生成气体体积为0.2L，已知该条件下氢气密度为0.09g/L，根据以上数据，请计算该固体中铁的质量分数。(写出计算过程)（6）学习小组有同学提出：用这种方法测得的气体体积不够准确，可能会导致测定的铁的质量分数偏大，可能的原因是(填序号)。a．装置的气密性不好

b．铁与盐酸反应放热c．装置内原来的空气没有排掉

d．没有扣掉加入的盐酸的体积11．研究和控制化学反应条件有重要意义。（1）小嘉同学用15%的H2O2溶液制取氧气时发现，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。请你帮小嘉从如图中选择合适的仪器组装一套O2发生装置，要求能解决上述问题，需要用到的仪器有哪些？（填标号）。（2）小明同学用50g溶质质量分数为15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，他先向该过氧化氢溶液中加入50g水，求稀释后过氧化氢溶液的溶质质量分数。（3）某小组同学研究3g大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳受哪些因素影响，该小组的实验设计和数据记录如下表。实验编号稀盐酸的体积稀盐酸的质量分数大理石的形状二氧化碳的体积/mL实验120mL5%块状28.3实验220mL5%粉末46.8实验320mL10%块状58.7实验420mL10%粉末丢失①写出大理石与稀盐酸反应生成CO2气体的化学方程式。②该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响？。③为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验（填标号）。A．1和3

B．2和3

C．1和2

D．3和4④由于没有及时记录数据，导致第④组实验数据丢失，你认为合理的数据是（填标号）。A．45.7

B．54.7

C．95.4⑤下表是某同学实验过程中的数据。时段/秒0～3030﹣6060～9090～120120～150150﹣180CO2的体积/mL8.120.211.99.67.66.1由上述表格可知，从第60秒开始反应的速率减慢，其原因是。（4）某兴趣小组在老师指导下继续探究了浓盐酸与大理石的反应，并用pH传感器测得下图烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线。请回答下列问题：①AB段pH几乎不变的原因可能是。②BC段发生反应的化学方程式主要有。12．中和反应再探究．【初步探究】在50mL一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加2~3滴无色酚酞溶液，再逐滴加入50mL一定浓度的盐酸，插入温度计并用玻璃棒搅拌，观察到溶液褪色且温度升高。（1）能推断出氢氧化钠溶液与盐酸能发生反应的现象是，依据是（选填“反应物减少”或“生成物增加”）。（2）中和反应的微观实质是写出该反应的方程式。（3）下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请按时间先后排序（填序号）。

【深入探究】（4）同学们又设计了以下实验验证反应中的能量变化。①50mL一定浓度的氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。②50mL一定浓度的稀盐酸与混合，测量溶液温度的变化。③50mL一定浓度的稀盐酸与50mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。

用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图所示。（5）实验①可知：一定浓度的氢氧化钠溶液稀释时（选填“放热”或“吸热”）。（6）由图分析：同学确认氢氧化钠溶液和盐酸反应放出热量，理由是。酶参考答案酶1.(1)C6H12O6+602==6CO2+6H2O(2)①CO₂+Ca(OH)2=CaCO₃↓+H₂O②含有二氧化碳(3)①控制单一变量②A中澄清石灰水不变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊(4)①氮气/N₂②X③呼出气体中部分水蒸气液化2.【探究活动一】红【数据分析】有气泡产生；Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；NaClNa2CO3【探究活动二】盐酸易挥发【交流与反思】C3.（1）食醋（2）右（3）天然气的主要成分是甲烷，也能增强了厨房中的温室效应（4）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（5）NaOH溶液（6）放热反应（7）CO2与NaOH溶液反应，二氧化碳逐渐减少，装置内压强减小（8）拒绝使用塑料袋、一次性筷子4.(1)OH-(2)吸收；碳酸氢钠的质量(3)吸收水蒸气(4)装置C增重6.6g即碳酸氢钠与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为6.6g。设：样品中碳酸氢钠的质量为x样品中碳酸氢钠的质量分数答：样品中碳酸氢钠的质量分数为84%。（5）产生偏大误差的原因是D装置中的碱石灰失效，空气中的二氧化碳进入C中使得二氧化碳质量偏大导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏大；产生偏小误差的原因是C中氢氧化钠溶液部分变质，导致反应产生的二氧化碳未完全吸收，测得二氧化碳质量偏小，导致的结果是测得碳酸氢钠质量分数偏小。（6）Na2CO3（7）让两者充分混合后，加入CaCl2溶液，观察到溶液变浑浊，产生白色沉淀，将反