2025年高一上學(xué)期化學(xué)“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)方法”專項(xiàng)測(cè)試卷一、實(shí)驗(yàn)操作題（共30分）（一）基礎(chǔ)操作題（15分）pH傳感器測(cè)定酸堿中和反應(yīng)曲線某實(shí)驗(yàn)小組用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/LHCl溶液，使用pH傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問題：（1）寫出實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器名稱：、、（3分）。（2）簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作步驟：①連接傳感器、數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)，打開實(shí)驗(yàn)軟件并校準(zhǔn)pH傳感器（用pH=4.00和pH=6.86的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液）；②用量筒量取20.0mLHCl溶液倒入燒杯，放入攪拌子并置于磁力攪拌器上；③用堿式滴定管盛裝NaOH溶液，調(diào)整初始讀數(shù)后，將滴定管尖嘴插入液面以下1cm處；④點(diǎn)擊“開始采集”，逐滴滴加NaOH溶液，直至pH突躍后繼續(xù)滴加5mL，點(diǎn)擊“停止采集”；⑤保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并生成pH-V曲線。（3）指出上述步驟中的兩處錯(cuò)誤：、（4分）。（4）若傳感器未校準(zhǔn)，可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差類型是（填“系統(tǒng)誤差”或“隨機(jī)誤差”）（2分）。電導(dǎo)率傳感器探究離子反應(yīng)實(shí)質(zhì)用0.1mol/LBa(OH)?溶液滴入0.1mol/LH?SO?溶液中，電導(dǎo)率傳感器記錄數(shù)據(jù)如下表（部分）：滴加體積/mL電導(dǎo)率/μS·cm?102170515601032015890（1）解釋滴加至10mL時(shí)電導(dǎo)率接近最低值的原因：（用離子方程式表示，2分）。（2）若改用0.1mol/LBaCl?溶液代替Ba(OH)?，電導(dǎo)率曲線的最低值將（填“升高”“降低”或“不變”，2分）。（二）進(jìn)階操作題（15分）溫度傳感器比較不同反應(yīng)的熱效應(yīng)某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較“NaOH與HCl中和反應(yīng)”和“NaOH與CH?COOH中和反應(yīng)”的放熱差異，使用溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化。（1）實(shí)驗(yàn)中需控制的變量有：、、（3分）。（2）若CH?COOH實(shí)驗(yàn)的溫度峰值低于HCl，從能量角度分析原因：（3分）。（3）繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖（標(biāo)出傳感器位置及關(guān)鍵儀器，4分）。（4）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)溫度傳感器探頭未完全浸入溶液，該操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是________（2分）。二、數(shù)據(jù)分析題（共40分）（一）曲線分析題（20分）壓強(qiáng)傳感器研究可逆反應(yīng)平衡移動(dòng)在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2NO?(g)?N?O?(g)ΔH＜0，用壓強(qiáng)傳感器監(jiān)測(cè)不同溫度下體系壓強(qiáng)隨時(shí)間變化曲線（如圖1）。圖1壓強(qiáng)-時(shí)間曲線（注：曲線Ⅰ為25℃，曲線Ⅱ?yàn)?0℃，初始?jí)簭?qiáng)均為100kPa）（1）計(jì)算曲線Ⅰ在t=50s時(shí)的反應(yīng)速率v(NO?)=kPa/s（保留兩位小數(shù)，3分）。（2）比較曲線Ⅰ和Ⅱ的平衡常數(shù)K?、K?大?。海?分）。（3）t=100s時(shí)，若對(duì)曲線Ⅱ體系恒溫壓縮體積，畫出t=100s后的壓強(qiáng)變化趨勢(shì)（3分）。（4）該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明“升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)”？（填“能”或“否”），理由是（4分）。溶解氧傳感器測(cè)定水中溶解氧含量某小組用溶解氧傳感器檢測(cè)自來水和魚缸水的溶解氧（DO），數(shù)據(jù)如下：水樣溫度/℃DO/mg·L?1氣壓/kPa自來水258.2101.3魚缸水287.6101.3已知：溫度升高，氣體溶解度降低；氣壓增大，氣體溶解度增大。（1）計(jì)算魚缸水在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（25℃，101.3kPa）下的DO校正值：mg·L?1（3分）。（2）魚缸水中DO低于自來水的可能原因：（3分）。（二）誤差分析題（20分）溫度傳感器探究化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)用50mL0.5mol/LHCl與50mL0.5mol/LNaOH反應(yīng)，溫度傳感器記錄的最高溫度為29.8℃（初始溫度25.0℃），計(jì)算中和熱ΔH（已知溶液比熱容c=4.18J/g·℃，ρ=1g/mL，忽略熱量損失）。（1）寫出計(jì)算過程（6分）。（2）若實(shí)驗(yàn)中攪拌子未放入，導(dǎo)致ΔH的測(cè)量值________（填“偏大”“偏小”或“不變”，3分）。（3）對(duì)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（用量熱計(jì)測(cè)量），數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)是________（至少答兩點(diǎn)，4分）。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（共30分）（一）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)題（12分）用氧化還原傳感器驗(yàn)證Fe3?與I?的反應(yīng)現(xiàn)有試劑：0.1mol/LFeCl?溶液、0.1mol/LKI溶液、CCl?、淀粉溶液；儀器：氧化還原電位傳感器（ORP）、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等。（1）寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?分）。（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟（6分）：①取20mLFeCl?溶液于燒杯中，插入ORP傳感器并記錄初始電位E?；②加入5mLKI溶液，攪拌后記錄平衡電位E?；③滴加2滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象；④向混合液中加入10mLCCl?，振蕩分層后，測(cè)量上層清液的ORP值E?。（3）預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（2分）。（4）若E?＜E?，說明該反應(yīng)的方向是________（用離子方程式表示，2分）。（二）綜合設(shè)計(jì)題（18分）基于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”某研究性學(xué)習(xí)小組擬用0.1mol/LH?O?溶液分解反應(yīng)（2H?O?=2H?O+O?↑）探究溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，可供選擇的儀器和試劑如下：數(shù)字化儀器：氣壓傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、恒溫水浴鍋；試劑：30%H?O?溶液（需稀釋）、MnO?粉末、FeCl?溶液、蒸餾水。請(qǐng)完成以下任務(wù)：（1）實(shí)驗(yàn)原理：通過測(cè)量________（填物理量）隨時(shí)間的變化表征反應(yīng)速率（2分）。（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（要求：含2個(gè)自變量，每個(gè)自變量至少2個(gè)水平，寫出具體操作步驟，8分）。（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（4分）。（4）若用MnO?和FeCl?作催化劑時(shí)，氣壓曲線的斜率分別為k?、k?，且k?＞k?，可得出的結(jié)論是________（4分）。四、實(shí)驗(yàn)探究題（共20分）某小組用pH傳感器和溶解氧傳感器探究“鐵的吸氧腐蝕”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2（鐵釘浸泡在飽和NaCl溶液中，傳感器探頭插入液面下），數(shù)據(jù)記錄如下：圖2實(shí)驗(yàn)裝置圖時(shí)間/hpHDO/mg·L?106.88.117.27.527.86.338.35.0（1）寫出鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)式：（2分）。（2）解釋pH隨時(shí)間增大的原因：（3分）。（3）若將NaCl溶液替換為0.1mol/LH?SO?溶液，溶解氧變化趨勢(shì)是________（填“增大”“減小”或“先減小后增大”，3