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1、化學專題六實驗探究科學探究題是歷年化學中考的常考內(nèi)容,一般涉及的知識點較多,考查范圍較廣,對學生的知識遷移能力、應用能力和綜合分析問題的能力要求較高,是近幾年中考較難的一種題型。此類題考查的內(nèi)容包括:聯(lián)系生活實際設計實驗對某些物質(zhì)進行鑒別和提純;根據(jù)實驗目的和有關(guān)實驗儀器裝置,設計實驗并組裝儀器進行定性或定量分析,然后根據(jù)題目中設計的實驗及現(xiàn)象得出相關(guān)結(jié)論或者一種新的收獲。試題不僅是對學生所學內(nèi)容的考查,更是鍛煉學生的讀題、分析問題、解決問題的能力,同時對學生的思維能力要求較高。預計未來中考科學探究題的考查仍會延續(xù)這種命題方式。類型探究方案的設計與評價【例1】(2015,紹興)在科學研究中,常
2、常用到“對照”的科學方法。下列實驗與這一科學方法不符合的是( )C【方法指導】化學實驗方案的設計是考查學生能力的主要類型,同時也是實驗教與學難點,在具體設計時要對其原理透徹理解,可根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、變化特征結(jié)合實驗目的進行分析判斷。A.火柴頭和火柴梗的著火點不同,此實驗設計了火柴頭和火柴梗燃燒溫度的對比,探究了可燃物的條件之一是溫度要達到可燃物的著火點;B.此實驗設計了加熱和不加熱兩種實驗對比,表明了升溫能加快液體的蒸發(fā);C.探究空氣中氧氣含量的實驗中,沒有設計對比實驗;D.此實驗中,通過設計種子只與空氣接觸、種子既與水接觸又與空氣接觸、種子只與水接觸三個對比試驗,探究了種子萌發(fā)的條件。類型有關(guān)
3、成分類探究【例2】(2015,荊州)某同學在實驗室發(fā)現(xiàn)了一瓶標簽殘缺的無色溶液(如圖甲所示),為確認其中的溶質(zhì),他設計并進行了如下探究活動,請回答下列問題?!静孪肱c假設】溶質(zhì)可能為NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一種?!举Y料查閱】上述四種物質(zhì)的相關(guān)信息如下:物質(zhì)NaClNaOHNa2CO3NaHCO3常溫下的溶解度/g3610921.59.6常溫下某稀溶液的pH713119【探究過程】如圖乙所示,在操作后可確定溶質(zhì)不是NaCl,則其實驗現(xiàn)象應是 ;在進行操作時有無色無味的氣體產(chǎn)生,由此又可排除假設物質(zhì)中的 ?!咎骄拷Y(jié)論】你認為該溶液中的溶質(zhì)可能是上述假設物質(zhì)中的 ,你的判斷依
4、據(jù)是 。【探究反思】(1)若上述探究結(jié)論是正確的,操作產(chǎn)生的氣體應是 (寫化學式),實驗室檢驗該氣體的實驗操作及現(xiàn)象是 。(2)另有同學猜想其中的溶質(zhì)還可能是Na2SO4,但又沒有Na2SO4的上述表列信息。請你根據(jù)以上實驗操作的相關(guān)現(xiàn)象,判斷該溶液中的溶質(zhì)是否是Na2SO4,并敘述理由: 。石蕊試液變成藍色氫氧化鈉碳酸鈉碳酸氫鈉飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)不可能達到10%,而碳酸鈉溶液可以CO2將氣體通入石灰水,石灰水變渾濁滴加石蕊試液變成藍色,則不是硫酸鈉,因為硫酸鈉溶液顯中性【方法指導】【探究過程】NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中只有氯化鈉溶液為中性,而其余的溶液都顯堿性,若溶質(zhì)不
5、是NaCl,則滴加石蕊試液會變成藍色;在進行操作滴加稀鹽酸時有無色無味的氣體產(chǎn)生,說明不是氫氧化鈉,因為氫氧化鈉和鹽酸反應無明顯現(xiàn)象; 類型有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)、制備、變化及實質(zhì)類探究【例3】(2015,紹興)小明在學習金屬活動性順序后,知道鉀、鈣、鈉金屬活動性特別強,能與水反應生成堿和氫氣。他想鎂緊排在鈉后面,它是否也能與水反應呢?【提出問題】鎂是否能與水反應?【實驗探究】在兩個燒杯中,分別加入等量的冷水和鎂條,用酚酞指示劑。實驗過程和現(xiàn)象如圖:【反思與總結(jié)】(1)小明得出的實驗結(jié)論是 。(2)小明發(fā)現(xiàn)B試管放置空氣中一會兒溶液的紅色會褪色,這說明溶液的堿性減弱了。于是他大膽作出了一個猜想并設計了驗
6、證方案:鎂不能與冷水反應,能與熱水反應猜想驗證方案可能是氫氧化鎂的溶解度受溫度的影響,溫度降低,溶解度變小,從而導致溶液堿性的減弱將褪色后的溶液 ,如果溶液變紅,說明小明的猜想正確加熱小明通過實驗驗證了自己的猜想是正確的。(3)一段時間后,小明觀察到鎂條在熱水中無現(xiàn)象,但當他想到實驗室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反應時,便有了解釋。他的解釋是 。鎂條表面覆蓋了難溶于水的氫氧化鎂導致反應終止【方法指導】(1)根據(jù)A圖可知,鎂條放入冷水中,鎂條表面沒有氣泡產(chǎn)生,且加入酚酞試液也沒有出現(xiàn)紅色;而鎂條加入熱水中,鎂條表面產(chǎn)生氣泡,且加入酚酞試液變成了紅色,由此可知,鎂不能與冷水反應,能與熱水反應;
7、(2)因為猜想中提出了可能是因為溫度降低造成的,所以可以將褪色后的溶液加熱來觀察是否變紅色;(3)鎂與水反應生成氫氧化鎂白色沉淀和氫氣,生成的氫氧化鎂會覆蓋在鎂條的表面阻止反應的進一步發(fā)生。類型有關(guān)影響因素類探究【例4】(2015,遵義)FeCl3溶液能對過氧化氫的分解起催化作用,某小組擬在相同濃度FeCl3溶液的催化下,探究過氧化氫濃度對過氧化氫分解速率的影響。寫出本實驗發(fā)生反應的化學方程式 。.分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中,注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液,如圖觀察到 ,就可以粗略判斷,得出實驗結(jié)果。為進一步判斷上述實驗結(jié)論的準確性,運用上圖,小剛同學進行了如下實
8、驗方案設計。反應速率.【方案一】在不同過氧化氫濃度下,測定收集相同氣體體積所需時間。【方案二】在不同過氧化氫濃度下,測定 ;方案二的實驗測量結(jié)果:相同時間收集氣體的體積表中x,y。實驗結(jié)論:通過測量,若V1V2(填“”“”或“”),說明 。35在不同過氧化氫濃度下,相同時間收集氣體的體積不同【方法指導】過氧化氫在氯化鐵作催化劑的條件下反應生成水和氧氣;.分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中,注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液,從反應速率的快慢就可得出結(jié)論;.【方案二】在不同過氧化氫濃度下,測定相同時間收集氣體的體積;分析方案二的實驗測量結(jié)果,可得控制變量x3,y5;通過測量,若
9、V1V2,可得出結(jié)論:在不同過氧化氫濃度下,相同時間收集氣體的體積不同。1.(2015,荊門)下列設計的實驗方案中(括號中為方法或試劑),你認為可行的是( )A.驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序(硫酸亞鐵溶液、硝酸銅溶液、銀絲)B.鑒別固體:氫氧化鈉、氯化鈉、硝酸銨(水)C.除去二氧化碳中混有少量的一氧化碳(點燃)D.分離氧化鈣中混有的碳酸鈣粉末(加水溶解,過濾)B2.(2015,廣東)通過下列實驗操作和現(xiàn)象能得出相應結(jié)論的是( )B3.(2015,十堰)在下列實驗中,觀察到的現(xiàn)象或得出結(jié)論,完全正確的有( )A濃氨水中出現(xiàn)紅色,說明氨分子很小且在不斷運動既能說明甲烷有可燃性,又能說明甲烷是由碳
10、和氫兩種元素組成既能說明CO2的密度比空氣大,又能說明CO2不能燃燒也不支持燃燒既能探究可燃物的燃燒條件,又說明白磷的著火點比紅磷低鐵釘表面無明顯現(xiàn)象,能說明鐵生銹的條件是要有氧氣和水A.2個B.3個C.4個D.5個4.(2015,萊蕪)化學科學的發(fā)展離不開定量研究。下列有關(guān)定量實驗的誤差分析中,不正確的是( )A.配制10%的氯化鈉溶液時,若燒杯內(nèi)有水會導致所配溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)偏小B.粗鹽提純實驗中,若蒸發(fā)過程中晶體飛濺會導致測得的氯化鈉純度偏低C.測定空氣中氧氣含量的實驗中,銅粉質(zhì)量的多少不影響實驗結(jié)果D.用白磷燃燒探究質(zhì)量守恒的實驗中,白磷質(zhì)量的多少不影響實驗結(jié)果C5.(2015,南昌
11、)下列實驗方案的設計中,沒有正確體現(xiàn)對比這種科學思想的是( )D6.某課外活動小組的同學在整理化學藥品柜時,發(fā)現(xiàn)一瓶標簽受損的無色液體,如圖所示。老師告訴大家,該瓶液體是下列5種液體中的某一種:稀H2SO4、H2O、NaNO3溶液、NaOH溶液、CuSO4溶液。(1)根據(jù)以上信息判斷,該無色液體一定不是 和 。(2)為確定該液體的成分,同學們設計了下列實驗方案,請你一起參與同學們的探究活動。CuSO4溶液H2O實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取該液體適量于試管中,向其中滴加無色酚酞溶液溶液顏色無變化該液體不是_另取該液體適量于試管中,向其中加入鋅粒_該液體是稀H2SO4,不是NaNO3溶液NaOH溶液
12、有氣泡產(chǎn)生【反思交流】(3)實驗操作中發(fā)生反應的化學方程式是 。(4)為防止標簽受損,拿細口瓶傾倒液體時,細口瓶貼標簽的一面要 。ZnH2SO4=ZnSO4H2向著手心7.(2015,泰安)實驗設計是化學實驗的重要環(huán)節(jié)。請根據(jù)下列實驗要求回答相關(guān)問題:【活動與探究一】用對比實驗方法探究二氧化碳的性質(zhì)。(1)實驗一中振蕩3個礦泉水塑料瓶,觀察到塑料瓶變癟的程度為ABC,其中變渾濁的瓶內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為 ;對比A瓶與(填“B”或“C”)瓶的實驗現(xiàn)象,可證明CO2能與NaOH發(fā)生反應。(2)實驗二觀察到C裝置中發(fā)生的現(xiàn)象是_,結(jié)論是 (用化學方程式表示)。Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O
13、C干燥的石蕊試紙無變化,濕潤的藍色石蕊試紙變紅色CO2H2O=H2CO3【活動與探究二】用變量控制方法探究影響物質(zhì)溶解性的因素。(3)實驗三目的是探究 對硝酸鉀溶解性的影響;實驗四是探究溶劑種類對物質(zhì)溶解性的影響,該實驗中需要控制的變量是溫度和 。溫度溶質(zhì)、溶劑的質(zhì)量相等【活動與探究三】定量測定空氣中氧氣的含量。(4)實驗五中,反應的原理為 (用化學方程式表示);裝置一比裝置二更合理,理由是 ;裝置一中氧氣反應的更充分根據(jù)下表提供的實驗數(shù)據(jù),完成下表:定量實驗操作中易產(chǎn)生誤差,如果反應前氣球中存在氣體(其量小于注射器內(nèi)的空氣),而實驗后冷卻至室溫,將氣球內(nèi)的氣體全部擠出讀數(shù),導致實驗測得結(jié)果
14、(填“偏小”“偏大”或“無影響”)。偏小8.(2015,雅安)研究和控制化學反應條件有重要意義。(1)同學們想探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)對反應速率的影響。在其他條件相同的情況下進行了三次實驗,記錄各收集一瓶相同體積氧氣所需要的時間。實驗30%雙氧水的質(zhì)量(g)加入的水的體積(mL)二氧化錳質(zhì)量(g)收集時間(s)11040520022030510033020_ 67取用二氧化錳的儀器是圖1中的(填編號)。B寫出上述反應的化學反應方程式 。實驗3中,加入的二氧化錳質(zhì)量為g。相同條件下,實驗3產(chǎn)生氧氣的速率最快,說明 。5相同條件下,反應物濃度越大,反應速率越快(2)同學通過查閱資料得知,雙氧水在70以上會較快分解產(chǎn)生氧氣。為了驗證加熱雙氧水也可以產(chǎn)生氧氣,同學們選擇圖2裝置(氣密性良好)進行實驗。實驗中觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡,但將帶火星的木條放在導管口沒有復燃,可能的原因是 ,同學分析原因后,采用了 法收集氣體,再檢驗,證明加熱雙氧水也可產(chǎn)生氧氣。氧氣中混有較多的水蒸氣排水