北京四中中考化學沖刺：化學探究題（提高） 知識講解

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.中考沖刺：化學探究題（提高）撰稿： 審稿： 【中考展望】探究性試題是在新情境中，將真實的實驗事實作為探究的基礎，需要學生以科學探究方式，利用已有的知識，通過猜想或假設，設計實驗步驟和方案進行驗證，最終解決問題，得出結論，并能進一步發(fā)展和應用的一類試題。探究性試題體現了素質教育的要求，突出了新課標、新教材的特點，代表了中考改革的方向，在近幾年的中考中起到了一定的導向作用，因此，此類試題在中考中頻頻出現，且分值相對較高，現已成為中考命題的熱點和亮點。預計今后的命

2、題將更加注重學科知識與生活、生產實際以及現代科技等緊密結合，以培養(yǎng)學生的科學素質、自主探究精神和創(chuàng)新思維能力?！痉椒c撥】 一、化學探究題的題型特點（高清課堂探究實驗1）1從試題結構看，試題主要由“情景設置”“探究過程”和“問題”三部分組成。其中“問題”部分貫穿于整個探究過程。 2從情景內容來看，主要取材于實驗情景、日常生活情景和社會問題情景等；命題方式主要有文字敘述、圖表數據、實驗裝置及實驗報告等形式；探究內容是從“情景設置”中提出的具有一定研究價值的小課題，比如物質的化學成分、組成、結構、性質、制備、用途、元素含量或數據處理、理論推測等。 3從答題要求看，具有“高起點，低落點”的特點，即題

3、目看起來新穎獨特、要求高，但解決問題用到的知識卻很基礎。 4從中考題型來看，探究題主要涉及填空、簡答、實驗等，尤其側重實驗探究，一般不涉及選擇題。二、化學探究題的解題方法和策略（高清課堂探究實驗2）1.猜想與假設驗證類探究題：要仔細分析題目，可從不同的角度提出問題，并進行猜想和假設。提出的假設要嚴密、合理，有科學的理論依據。 2.實驗方案設計類探究題：根據試題的要求、結合已有的化學知識和生活經驗，設計簡單的化學探究性實驗。設計探究性實驗是綜合考查學生能力的題目，對學生的要求很高。它不僅要求學生對物質的性質、檢驗和制備很熟悉，而且還要求實驗方案簡單易行，原料價格低廉，無污染等。對于該類問題同學們

4、實際上只要根據題意搞清或確定實驗的原理，然后緊緊抓住原理進行設計，難點也就化解了。3.收集證據解釋類探究題：此類探究題是運用調查、查閱資料等方式收集解決問題的證據，并對所收集的證據和獲得的信息進行簡單的加工與整理，通過分析、比較、分類、歸納、概括等方法，認識知識之間的聯系，從而得出正確的結論，并對結論作出正確的解釋。 4.分析評價類探究題：要會對簡單的化學實驗探究方案的優(yōu)劣進行評價，并提出自己的建議。科學探究的目的是為了讓學生學會科學探究的方法，并在探究的過程中學會運用所學知識分析解決實際問題的能力，同時讓學生學會創(chuàng)新，養(yǎng)成“勇于實踐，敢于質疑”的科學品質。而近幾年中考探究性試題中設置的對探究

5、性實驗方案的評價內容，應該說是上述精神最好的體現。對一個實驗方案的評價，要注意從如下幾個方面人手：原理是否正確，即能否達到實驗的目的；所用原料是否常見、易得、廉價；是否節(jié)約藥品，即原料的利用率是否高；操作是否簡單，即操作過程是否簡捷優(yōu)化；是否對環(huán)境產生污染；是否有實驗誤差；方案是否有新創(chuàng)意；安全性是否好等。能達到上述八點要求的實驗方案應該說是最優(yōu)實驗方案。至于提出合理化建議，也就是基于上述幾個方面，結合題意來提出符合要求的建議。【典型例題】類型一、猜想與假設驗證類探究題1.實驗盒中有7種沒有標簽的溶液，老師讓化學實驗小組同學鑒別這些溶液。 （1）調查研究： 實驗盒中記錄單上登記的7種溶液是：K

6、MnO4、Na2CO3、CuSO4、NaCl、Ca(OH)2、NaOH和稀鹽酸，其中有顏色的是_溶液。 查閱資料：無色有刺激性氣味的氯化氫氣體溶于水得到鹽酸。 研究方式：從5種無色溶液中任意取出4種為一組進行鑒別。這樣的組合共有 組。 （2）提出假設：同學們從5種無色溶液中取出4種，分別貼上A、B、C、D標簽，并且假設這一組溶液可能是Na2CO3、NaCl、Ca(OH)2和稀鹽酸。 （3）實驗探究：同學們按以下步驟進行鑒別。 第一步：取4支試管，分別加入少量的A、B、C、D溶液，然后依次加入少量鹽酸，實驗現象記錄如下：溶液ABCD加入鹽酸后的現象無明顯變化無明顯變化有氣泡產生無明顯變化 實驗結

7、論：C是_溶液。 第二步：依據圖所示的裝置進行實驗，其中夾持固定裝置已略去。從長頸漏斗加入鹽酸，可以觀察到C溶液中有氣泡產生，A溶液中有白色沉淀生成，B、D溶液均無明顯變化。 實驗解釋：A溶液中發(fā)生反應的化學方程式為_。 第三步：依據圖裝置進行2個實驗。取少量B溶液倒入蒸發(fā)皿，加熱，聞到有刺激性氣味，停止加熱。再取少量D溶液倒入另一蒸發(fā)皿，加熱，有白色固體析出，停止加熱。 實驗結論：B是稀鹽酸，D是NaCl溶液。 經過上述三步實驗，同學們認為第5種無色溶液是NaOH溶液。 （4）實驗反思：老師引導同學們討論了上述實驗探究過程，進行了全面反思。 老師指出：實驗結論仍有不確定性。不能確定的是_溶液

8、；其鑒別方法是_。 老師提示：鑒別出C溶液后，不需外加試劑，就可以簡便地鑒別出A、B溶液。請完成下列實驗報告。實驗步驟實驗現象和結論【思路點撥】（2）在4種溶液中能與鹽酸反應產生氣體的為Na2CO3，A溶液為Ca(OH)2，與CO2反應生成A色沉淀。（4）沒有實驗來確定NaCl和NaOH，要鑒別兩者可加入酚酞試液等?！敬鸢概c解析】（1）KMnO4和CuSO4 5 （3）Na2CO3 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O（4）NaCl和NaOH取1支試管，加入少量的D溶液，滴入幾滴無色酚酞試液，若溶液變紅，則D溶液為氫氧化鈉溶液，第5種溶液為氯化鈉溶液；若溶液無明顯變化，則D溶液為氯化鈉溶

9、液，第5種溶液為氫氧化鈉溶液實驗步驟實驗現象和結論取2支試管，分別加入少量的A、B溶液，然后依次加入少量的C溶液A溶液中有白色沉淀生成，A是氫氧化鈣溶液；B溶液中有無色氣泡逸出，B是稀鹽酸【總結升華】本題的突破口就是根據已知的7種溶液的名稱及化學式回憶物質具有的特性，或者根據已知物質的構成離子推斷物質具有的特性，如：CuSO4的水溶液是藍色的。舉一反三：【變式】做完“鐵在氧氣里燃燒”實驗后，小冬同學有兩個疑惑不解的問題，于是他進行了以下探究活動，請你一同參與。 【問題l】鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵呢？ 【查閱資料1】 （1）自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種（FeO

10、極易被氧化為Fe2O3）； （2）鐵的氧化物能溶于酸的溶液。 【實驗探究】 將冷卻后的黑色物質碾碎，裝入試管，加入_溶液，觀察到的現象是_，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還含有鐵。 【問題2】鐵燃燒的產物為什么不是Fe2O3呢？ 【查閱資料2】 （1）Fe3O4和Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點見下表：Fe3O4Fe2O3鐵分解溫度15381400熔點1535 （2）Fe2O3高溫時分解成Fe3O4。 【理論探討】 根據實驗現象，并結合表中數據，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫應在_之間，在此溫度范圍內Fe2O3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產物是Fe3O4。 【拓展延伸】 （1）實驗中為了防止

11、集氣瓶炸裂必須_； （2）Fe2O3高溫時會分解成Fe3O4和一種氣體，請寫出此反應的化學方程式_； （3）有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色_，就說明包裝盒破損進氣，這樣售貨員就能及時發(fā)現并處理?！舅悸伏c撥】1鐵的性質：Fe+2HCl=FeCl2+H2 產生氣泡Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 產生紅色固體 確定鐵的存在2表中信息：鐵在氧氣中燃燒產生高溫15351538，為防止生成物炸裂瓶底，應在瓶中放大量水或鋪一層細沙；溫度高于1400時，Fe2O3分解，生成物為Fe3O4和O2 3FeO的性質：FeO與O2反應生成Fe2O3，根據粉末由黑色變紅棕色判斷

12、包裝盒是否破損漏氣。【答案】【實驗探究】稀鹽酸（硫酸銅等） 冒氣泡（出現紅色固體等） 【理論探討】15351538 【拓展延伸】（1）在集氣瓶底部放少量的水（或在集氣瓶底部鋪一層細沙） （2）6Fe2O34Fe3O4+O2（3）由黑色變成紅棕色類型二、實驗方案設計類探究題2.以下是實驗室常用部分儀器： （1）指出圖中儀器的名稱：_。 （2）小李同學選擇儀器制取并收集氧氣，已知他使用了儀器，那么他還需要使用圖儀器中的_（填序號）；該發(fā)生裝置檢查氣密性的方法是：把導管的一端浸在水里，用手緊貼試管外壁，若導管口有_，則說明該裝置不漏氣。 （3）小張同學正在收集一瓶CO2，不知是否收集滿了，其驗滿方法

13、是_。 （4）某興趣小組選用上述儀器，用鋅粒和稀硫酸制氫氣，鋅粒反應完后，發(fā)現還有較多的灰黑色固體物質，從反應后的混合物中分離得到該灰黑色固體的操作方法是_。 【提出問題】灰黑色固體物質的成分是什么呢？ 【提出猜想】0可能含有單質碳；可能含有單質銅；可能還有其他物質 【設計實驗】請設計實驗用化學方法證明該灰黑色固體物質中是否含有單質碳和單質銅。完成下表（不一定要填滿）：步驟實驗方法現象和結論123【反思討論】上述各步反應完全后，興趣小組的同學還收集到了少量剩余黑色固體物質，為了進一步探究剩余固體物質的成分，興趣小組的同學討論后，認為用初中化學知識無法解決，你對下一步的探究學習活動的合理建議是：

14、首先_。【思路點撥】（1）儀器是長頸漏斗；（2）因為用到酒精燈，沒有用長頸漏斗，故選用單孔橡皮塞，即選用，而選用只能用排水法收集，不能用向上排空氣法收集，故選用；檢驗氣密性時，當導管El有氣泡冒出，松開手后水進入導管形成液柱，說明氣密性良好；（3）把燃著的木條放在集氣瓶口，若木條立即熄滅，證明CO2已收集滿，否則，沒有收集滿；（4）利用過濾可從反應后的溶液中得到灰黑色固體；證明灰黑色固體中含有單質碳的方法是將灰黑色固體灼燒，產生的氣體通入澄清的石灰水，若澄清石灰水變渾濁，證明灰黑色固體中含有單質碳，否則灰黑色固體不含有單質碳；證明灰黑色固體中含有單質銅，可先將灰黑色固體灼燒，再加入稀硫酸，利用

15、Cu與O2生成CuO，CuO與H2SO4反應得到CuSO4藍色溶液，根據是否得到藍色溶液，判斷灰黑色固體中是否含有單質銅；也可利用Cu與AgNO3溶液反應，出現銀白色物質且溶液變成藍色，證明單質銅的存在，答案合理即可。對于反應剩余下的少量黑色固體物質可以詢問老師或查閱資料或上網查詢等，不可放棄?！敬鸢概c解析】（1）長頸漏斗 （2） 氣泡冒出，松開手后水進入導管形成液柱 （3）將燃著的木條平放到集氣瓶口，若木條熄滅，證明CO2已收集滿 （4）過濾【設計實驗】步驟1 將灰黑色固體充分灼燒，再將生成的氣體通人澄清石灰水中 澄清石灰水變渾濁，證明灰黑色固體中含單質碳，否則不含單質碳 步驟2 向灼燒后的

16、固體中加稀硫酸溶液變藍色，證明灰黑色固體中含單質銅，否則不含單質銅 【反思討論】詢問老師或查閱資料或上網查詢等【總結升華】解題的關鍵是：（1）熟練掌握實驗室常用儀器的名稱及用途、裝置氣密性的檢驗，CO2氣體的驗滿；（2）利用CCO2CaCO3證明單質碳的存在；利用CuCuOCuSO4證明單質銅的存在。舉一反三：【變式】據報道：某農民為保鮮吃剩的半個西瓜，將其送入菜窖時，因菜窖CO2含量過高而窒息死亡。某同學看了報道后，決定對自家菜窖內CO2的含量進行探究。 【查閱資料】當空氣中CO2的體積分數達到1時，就會使人感到氣悶、頭昏；達到10時，使人呼吸逐漸停止，以致死亡。【設計方案】借鑒化學學習中測

17、定_含量的實驗探究，用堿溶液完全除去從菜窖內取出的氣體樣品中的CO2。設計實驗如圖所示。 【實驗與事實】用注射器向集氣瓶內注入適量NaOH溶液，振蕩，充分反應后打開止水夾。觀察到燒杯中的水倒流，最后瓶內的液體體積大約占集氣瓶容積的110。 【結論與解釋】（1）菜窖內CO2含量約10，貿然進入容易發(fā)生危險； （2）菜窖內CO2含量過高，原因之一是CO2具有_的物理性質。 【反思與評價】實驗中用NaOH溶液比用石灰水更合理，原因是_。 【拓展與遷移】室內CO2含量過高，會使人感到氣悶，此時解決CO2含量過高的簡單措施是_?！舅悸伏c撥】 1由于CO2的密度大于空氣，及菜窖內菜的呼吸作用產生CO2，菜

18、窖內CO2含量高。 2由于熟石灰微溶于水，NaOH易溶于水，所以NaOH的飽和溶液就比Ca(OH)2的飽和溶液濃度大， 所以用NaOH溶液吸收CO2。 3結合生活實際，要注意菜窖的通風問題，以保證人身安全?！敬鸢浮俊驹O計方案】空氣中氧氣 【結論與解釋】密度比空氣大 【反思與評價】氫氧化鈉的溶解性強（或氫氧化鈉易溶于水而氫氧化鈣微溶于水或飽和氫氧化鈉溶液比飽和氫氧化鈣溶液的濃度大或氫氧化鈣水溶性小等）【拓展與遷移】打開門窗類型三、收集證據解釋類探究題3.請你參與下列探究： 【問題情景】在課外活動中，小斌按照課本實驗（見左下圖）探究分子的運動時，聞到了刺激性的氨味，于是，小斌在老師的指導下，設計了

19、如下中圖的實驗裝置，進行同樣的實驗，結果不再有刺激性的氨味，并且快速出現實驗現象，得到了和課本實驗同樣的結論。 【實驗探究與結論】小斌用圖上中裝置進行實驗。 （1）滴入少量濃氨水后，濕潤的酚酞濾紙條發(fā)生的變化是_。從分子運動的角度分析，此現象可說明的結論是_；從濃氨水化學性質的角度分析，此現象可說明的結論是_。 （2）用初中的化學知識分析，固體氫氧化鈉的作用是_。 （3）和課本實驗比較，小斌改進后的裝置的優(yōu)點是（寫出兩點）_；_。 【思維拓展】小媚受小斌實驗的啟發(fā)，將上中圖裝置進一步改裝成上右圖裝置，用于驗證二氧化碳的性質。 （1）打開活塞K滴入稀硫酸后，兩條用紫色石蕊試液潤濕的試紙發(fā)生的相同

20、變化是_，不同的變化是_，小媚從課本實驗中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊變色，因而她認為以上兩個變化驗證的二氧化碳的性質依次是_、_。 （2）小柔認為小媚的裝置還可以同時驗證：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒。 小柔為完成自己的兩個驗證實驗，對小媚的實驗進行的簡單改進是_、_?！舅悸伏c撥】（1）打開活塞，稀硫酸滴入便和碳酸鈉發(fā)生反應生成CO2氣體，CO2溶于水生成碳酸（H2CO3），H2CO3能使紫色石蕊變紅，因CO2的密度大于空氣的密度，則生成的CO2氣體先聚集在試管底部，故下面的濕潤試紙條先變紅色。（2）要驗證二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則需要在大試管中加

21、入澄清石灰水即可；若要驗證CO2本身不燃燒也不支持燃燒則只需在支管口放置燃著的木條。【答案與解析】【實驗探究與結論】 （1）濾紙條變紅（只答“變色”不可） 分子在不斷運動；濃氨水（或NH3H2O）易揮發(fā) 濃氨水（NH3H2O）顯堿性或濃氨水（NH3H2O）是堿性物質或氨氣與水反應生成了堿或濃氨水（NH3H2O）易分解（合理答案均可） （2）氫氧化鈉吸水放熱，加速濃氨水的揮發(fā)（只要答到“氫氧化鈉吸水放熱”就可） （3）現象明顯、快速出現實驗現象、實驗藥品用量少、環(huán)保無污染（答出其中的任意兩點均可）【思維拓展】 （1）試紙由紫色變紅色（答出“變紅”即可，只答“變色”不可） 下面的試紙先變紅或兩條試

22、紙變色的快慢不同或兩條試紙變色的深淺不同（若答“下面試紙變紅，上面試紙不變紅”不可，其他合理答案均可） 二氧化碳和水反應生成了酸（碳酸或酸性物質） 二氧化碳的密度比空氣大或二氧化碳比空氣重（合理答案均可，順序錯誤不可）（2）在外管（或大試管）內加入澄清石灰水將燃著的木條放在支管口（以上兩空不規(guī)定順序，合理答案均可）【總結升華】本題是對課本中“驗證分子運動實驗”的改進再設計，但其實質是考查的濃氨水的性質和二氧化碳的性質。（1）濃氨水是一種堿，堿能使酚酞變紅色；此現象說明了氨分子是不斷運動的，濃氨水易揮發(fā)（或易分解等）；（2）分子的運動速率隨溫度的升高而加快，可利用氫氧化鈉吸水放熱來加快濃氨水的揮

23、發(fā)。類型四、分析評價類探究題4.硫酸銅晶體常用作農業(yè)和漁業(yè)的殺蟲劑、殺菌劑。以下是由廢銅料（含鐵）生產硫酸銅晶體的流程。 （1）B的化學式為_，操作a的名稱是_。 （2）反應基本類型為_；反應、的化學方程式分別為：_；_。 （3）已知：Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2+2H2O。從環(huán)保和經濟的角度分析，對比途徑、，途徑的優(yōu)點有：不產生有害氣體和_。【思路點撥】從生產流程可知，利用稀H2SO4與廢料中的Fe反應而銅不反應，經過濾（操作a）得到單質銅（A），Cu與O2加熱生成CuO（B），CuO與稀H2SO4反應生成CuSO4和H2O；途徑和途徑的化學反應方程式分別是： 途徑：2Cu+O

24、22CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 得關系式CuH2SO4CuSO4 途徑：Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2+2H2O 比較上述兩種途徑制取CuSO4可知：途徑的優(yōu)點是不產生有害氣體（SO2），制取相同質量的CuSO4所需H2SO4的質量少，使用稀H2SO4比濃H2SO4安全等?！敬鸢概c解析】（1）CuO過濾 （2）化合反應 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O（3）硫酸的利用率高（或節(jié)省原料等）（合理答案均可）【總結升華】從生產硫酸銅晶體的流程中分析不難看出途徑是以下兩個問題的組合：（1）除去銅中的鐵，（2）CuCuOCuSO4

25、的轉化。5.在實驗室里制取乙烯（C2H4）時，常因溫度過高而發(fā)生副反應，部分乙醇跟濃H2SO4反應生成SO2、CO2、水蒸氣和炭黑。查閱資料知，二氧化硫能使品紅溶液、溴水顏色褪去；同時二氧化硫與二氧化碳的某些性質存在相似之處，如二氧化硫也能與澄清石灰水反應生成白色CaSO3沉淀。 （1）用圖中的編號的實驗裝置設計一個實驗，以驗證上述反應的混合氣體中含CO2、SO2和水蒸氣。此裝置的連接順序（按產物氣流從左到右的流向）是_。（填裝置序號） （2）實驗裝置中A瓶的現象是_；結論為_。若C瓶中品紅溶液不褪色，可得到結論是_。 （3）裝置中加的固體藥品是_，以驗證混合氣體中有_。裝置中盛的溶液是_，以驗證混合氣體中有_。 （4）簡述裝置在整套裝置中的位置的理由：_?！舅悸伏c撥】欲驗證S