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题型训练6 数字化实验题
传感器类题型：主要考查温度、压强、pH、电导率等参数随时间的变化关系，解题时通常先观察横、纵坐标，然后找关键点（起点、拐点、终点），最后结合反应的化学方程式来讨论曲线的变化。
题型1 人体的吸入气体和呼出气体
【例题】小明按照如图所示连接实验装置，塑料袋中充有少量空气，一段时间后向塑料袋中吹入一定量呼出气体，利用氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器测定塑料袋中气体浓度的变化，测定结果如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．曲线②代表人呼出气体中 CO2含量 B．35s时开始向塑料袋中呼入气体
C．人呼出气体中 CO2含量高于 O2 D．人呼出气体中 N2含量和空气一样
【变式】将O2、CO2、湿度(测水蒸气)传感器探头（如图1所示）放入装有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始收集数据，然后打开止水夹，用嘴向袋内缓缓吹气，采集的数据如图2所示（纵坐标均为某气体的体积分数/%，横坐标均为时间/s）。下列判断正确的是（ ）
A．Y曲线60s之后逐渐下降的原因是有二氧化碳生成
B．在实验中200s时没有采集数据的其余气体的总体积分故为76.86%
C．200s时保鲜袋内含量最多的是氧气
D．表示CO2体积分数变化的曲线是Y
题型2 测定空气中氧气的含量
1．某兴趣小组利用氧气浓度传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测定的氧气的体积分数变化如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气的体积分数为84%
B．红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质的总质量相等
C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较少
D．若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至3%
2．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．整个过程中容器内气体压强一直在减小
C．物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
3．利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化如图所示。下列对实验记录的分析正确的是（ ）
A．b点压强最大，说明红磷燃烧结束
B．a→b段压强增大是因为红磷燃烧放热
C．t2~t3时段，压强降低的主要原因是氧气被大量消耗
D．若在t3前打开止水夹，则测定的氧气体积分数偏大
4．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强—时间关系图（该装置气密性良好， P0是集气瓶内初始气压，P和P'分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）。下列说法正确的是（ ）
A．燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B．反应开始时集气瓶中压强变大是由燃烧放热造成的
C．P= 0.79P0，P = P0是因为红磷比木炭更易被点燃
D．由图3可推出木炭可替代红磷测定空气中氧气含量
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实时测定了实
验装置（如图1）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示。
（1）红磷燃烧的化学方程式为 。
（2）Y曲线表示的是 （填“温度”或“氧气的浓度”）。
（3）从微观角度解释图2中反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的原因是 。
（4）实验中测得的数据如下：
测量项目 实验前 实验后
烧杯中水的体积 烧杯中剩余水的体积 瓶中剩余气体的体积
体积/mL 80 .0 46.4 126.0
根据实验数据计算：测得的空气中氧气的体积分数为 （列出计算式即可）。
题型3 分子的扩散运动
【例题】某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶的外壁上；③将塑料瓶的瓶口朝下，三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图中的MN段、NP段和PQ段。
(1)能够说明氧分子不断运动的曲线是________。
A．MN段　　　B．NP段　　　C．PQ段
(2)MN 段和NP段相比较，说明______________________。
(3)随着实验的进行、传感器测出氧气的体积分数约为________时几乎不再变化。
题型4 金属与酸的反应
【例题】将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中（如图1所示），用压强传感器探究反应过程中的烧瓶内气压变化（如图2所示）。已知：。下列说法正确的是（ ）
A．AB段压强几乎不变，说明此时装置内并未发生化学变化
B．BC段压强增大，只和反应生成氢气有关
C．CD段压强减小，因为铝和稀盐酸反应结束，装置冷却
D．B点和C点溶液中溶质均只有AlCl3
题型5 盐溶液中溶质的组成
1．向一定质量FeCl2和CuCl2混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图像的对应关系不正确的是（ ）
2．向一定量的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液，反应过程中产生的沉淀质量与加入的氢氧化钠溶液质量关系如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．A点溶液中的溶质有2种 B．E点溶液中的溶质有3种
C．AB段有沉淀生成 D．F点溶液的pH>7
3．某溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理，并绘制参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a点溶液中溶质为3种时，金属单质的种类也为3种
B．当溶质种类为2种时，金属单质种类可能为2种
C．a、b两点,溶液的质量相等
D．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种
题型6 CO2与水或碱性溶液的反应
1．为了解二氧化碳溶于水的情况，某兴趣小组设计了图1所示实验装置。用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，连接压强传感器和一支装有20mL蒸馏水的注射器，迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，压强变化曲线如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．BC段压强增大的原因是水进入烧瓶，导致气体被压缩
B．CD段压强减小的原因是二氧化碳溶于水
C．该实验说明1体积水能溶解1体积的二氧化碳
D．取实验结束后烧瓶中的液体，滴加紫色石蕊试液，变红
2．实验小组用传感器研究等量水或NaOH溶液分别吸收CO2的效果，实验装置及测定结果如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．曲线①是CO2溶解和CO2与水反应的综合结果
B．对比曲线①和②，可说明CO2能与NaOH反应
C．NaOH溶液吸收CO2的效果比水好
D．若选用等量饱和石灰水进行实验，其曲线在①上方
3．某兴趣小组利用压强传感器研究氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的情况。用3个250 mL的烧瓶收集满纯净的二氧化碳，连接压强传感器，同时采集数据，用注射器同时等速度分别注入三种不同浓度的氢氧化钠溶液各15 mL，片刻后，同时振荡烧瓶，等待反应完成。采集的数据如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0～t1段曲线呈现这种形态是因为注入氢氧化钠溶液后未进行振荡
B．t1～t2段曲线呈现这种形态是因为注入氢氧化钠溶液后进行振荡
C．a、b、c三种曲线所示的实验中，t3时烧瓶内压强由大到小的顺序是a＞b＞c
D．a、b、c三种曲线所示的实验中，t3时被吸收的二氧化碳的体积由大到小的顺序是a＞b＞c
题型7 中和反应过程中温度、pH等参数的变化曲线
1．实验小组用传感器探究稀NaOH溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH的变化，测定结果如图所示。下列说法错误的是（ ）

A．反应过程中有热量放出 B．30s时，溶液中溶质为HCl和NaCl
C．60s时，加入1~2滴紫色石蕊溶液变成蓝色 D．该实验是将稀盐酸加入稀NaOH溶液
2．实验小组借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的反应进行研究。三颈烧瓶中盛放溶液X，用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液，并用磁力搅拌器不断搅拌，实验装置和测定结果如图。下列说法正确的是（ ）
A．X溶液能使酚酞变红
B．0~40s溶液中H+数量不断增加
C．60s时溶液中存在的离子有Na+、、
D．可以用硝酸银验证M点时氢氧化钠和盐酸是否恰好完全反应
3．中和反应是一类重要的化学反应，兴趣小组利用图1研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并用pH和电导率传感器测定反应过程中pH和电导率的变化(如图2和图3)。下列说法正确的是（ ）

A．图1中滴加的a溶液为稀盐酸
B．图2中b→c能证明稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应
C．图2中d→e所示溶液中的NaCl的质量不断增加
D．图3中90s之前电导离下降是因为溶液中的离子数量逐渐减少
题型8 复分解反应
1．利用数据传感可比较块状和粉末状的碳酸钙与足量稀盐酸反应的快慢。按如图装置进行实验，倾斜锥形瓶，使10 mL稀盐酸与固体充分接触，瓶内气压随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．m＝1
B．图中d点溶液中溶质为CaCl2
C．对比a、c点或b、d点可知，粉末状碳酸钙反应更快
D．t秒内，粉末状碳酸钙与稀盐酸反应产生的二氧化碳更多
2．如图所示，装置甲是某同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，为了解该装置能控制反应的发生和停止的原因，他们在装置甲中连接压强传感器，从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图乙）。下列说法错误的是（ ）
A．ab段对应漏斗中液面逐渐上升 B．bc段对应反应停止
C．c点对应操作是关闭弹簧夹 D．bc段压强基本不变，说明装置气密性良好
3．用氯离子传感器采集数据，向一定体积、一定浓度的氯化钠溶液中慢慢加入等体积、一定浓度的硝酸银溶液，恰好完全反应。实验数据如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．b点时溶液不导电 B．a点溶液中的离子为Na+、Cl-、NO3-
C．反应时观察到有白色沉淀生成 D．该反应的基本反应类型为复分解反应
题型9 计算类图像
【例题】取24.8 g过氧化银（Ag2O2）在真空条件下加热至固体质量不再发生变化，共产生3.2 g O2，固体质量随温度的变化如右图所示（图中各点对应固体均为纯净物）。下列说法正确的是（ ）
A．X→Y过程中，固体中银元素的质量分数逐渐减小
B．Y点对应的固体中银元素和氧元素的质量比为27:4
C．Z→W过程中产生的氧气质量为2.4 g
D．Z→W过程中发生的反应为2Ag2O4Ag+O2↑
【变式】CO、H2还原Fe2O3的过程相似，大致分为三个阶段。向4.8 g Fe2O3中不断地通入H2，不断加热，实验测得固体残留率随温度的变化曲线如图所示。
已知：固体残留率=。下列叙述错误的是（ ）
A．从a到d点，固体中的氧元素的含量逐渐变小
B．从a到d点，固体减少的质量等于生成的水的质量
C．bc段发生反应的化学方程式为Fe3O4+H23FeO+H2O
D．d点对应固体为Fe，其质量为3.36 g
参考答案
题型1：C B
题型2：B C B B
5．（1）4P+5O2 2P2O5 （2）温度
（3）红磷燃烧放出热量，温度升高，分子运动加快
（4）×100%
题型3：(1)A　 (2)温度越高，微粒运动速率越快 　(3)21%
题型4：C
题型5：B B B
题型6：C D C
题型7：D C A
题型8：B C A
题型9：D B

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