中考化学专题科学探究题

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1、20152015化学中考实验探究题化学中考实验探究题命命题新题新思路探讨思路探讨麒麟区三中化学组 段亚鹏 此类题目一般是以研究性小课题作为试题的内容和研究对象，此类题目一般是以研究性小课题作为试题的内容和研究对象，以实验为研究手段，模拟科学探究过程对小课题展开研究。试题以实验为研究手段，模拟科学探究过程对小课题展开研究。试题通常按问题情境、知识视野和探究过程构建。题干中的文字一般通常按问题情境、知识视野和探究过程构建。题干中的文字一般比较多，要回答的问题也比较多，因此科学探究题也是中考化学比较多，要回答的问题也比较多，因此科学探究题也是中考化学中的一个难点。中的一个难点。 解题方法：解题方法：

2、在解答科学探究题时，应注意认真阅读全题，理在解答科学探究题时，应注意认真阅读全题，理解题中所给的解题中所给的“资料资料”内容，找到所要解决的问题与内容，找到所要解决的问题与“资料资料”内内容的关系，以确定解题的思路、方法和途径。另外，我们在进行容的关系，以确定解题的思路、方法和途径。另外，我们在进行文字表述时，要注意用词上的严谨性和简洁性，避免出现因词不文字表述时，要注意用词上的严谨性和简洁性，避免出现因词不达意或主观上的疏漏而导致失分。达意或主观上的疏漏而导致失分。类型一：对化学反应过程及反应条件的探究类型一：对化学反应过程及反应条件的探究 例例1 2014潍坊坊某化学某化学小小组查阅资料得

3、知：在料得知：在还原还原氧氧化化铁(Fe2O3)实验中，温度不同实验中，温度不同时产物有可能时产物有可能为Fe、Fe3O4中的中的一种或两种。他一种或两种。他们为探究反探究反应后后产物物(黑色粉末黑色粉末)的成分，的成分，进行了如下行了如下实验： (1)按如按如图所示装置所示装置连接好接好仪器，器，检查装置的气密性后，装置的气密性后，往装置中添加往装置中添加药品。品。 向黑色粉末中滴加稀硫酸，向黑色粉末中滴加稀硫酸，观察到有气泡察到有气泡产生，生，则黑色黑色粉末中含有粉末中含有_，产生气泡的化学方程式是生气泡的化学方程式是_。 导管管b的作用是的作用是_。 (2)按如按如图Z52所示装置所示装

4、置连接好接好仪器器(图中中夹持持设备已略已略去去)，检查装置的气密性，往装置中添加装置的气密性，往装置中添加药品。打开止水品。打开止水夹K，通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，持，通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，持续一段一段时间后再点后再点燃装置燃装置C处的酒精的酒精喷灯。灯。FeFeH2SO4=FeSO4H2使使仪器中器中a、c处压强强相等相等 装置装置A中反中反应的化学方程式的化学方程式为_，装置，装置B中中浓硫酸的作用是硫酸的作用是_。 持持续一段一段时间后再点燃装置后再点燃装置C处的酒精的酒精喷灯的原因是灯的原因是_。D装置的作用装置的作用是是_ _。2NaOHCO2=Na2CO3H2O干

5、燥干燥CO赶走装置中的空气，防止赶走装置中的空气，防止发生爆炸生爆炸防止防止E中的石灰水被倒吸中的石灰水被倒吸进玻璃管玻璃管 实验中中观察到装置察到装置E中石灰水中石灰水变浑浊，则黑色粉末中含黑色粉末中含有有_。尾气。尾气处理方法理方法为_。将尾气点燃将尾气点燃Fe3O4 方法点拨方法点拨 化学反应中，反应的条件将会影响过程及结化学反应中，反应的条件将会影响过程及结果，探究中装置的创新设计往往围绕更加优化方向考虑，如果，探究中装置的创新设计往往围绕更加优化方向考虑，如装置的顺序和间接验证等，做此类型探究题时要注意这些因装置的顺序和间接验证等，做此类型探究题时要注意这些因素的变化。素的变化。类型

6、二类型二 对实验或生活中一些现象的探究对实验或生活中一些现象的探究 例例2 2014安徽安徽某研究性学某研究性学习小小组在在验证“碱使酚碱使酚酞溶液溶液变红”的的实验时，发现一个意外一个意外现象：将酚象：将酚酞溶液滴入某溶液滴入某NaOH溶液中，溶液溶液中，溶液变成了成了红色，可是色，可是过一会儿一会儿红色却消失了。色却消失了。 提出提出问题是什么原因是什么原因导致滴有酚致滴有酚酞的的NaOH溶液由溶液由红色褪色褪为无色？无色？ 猜想与假猜想与假设 他他们分分别对这种意外种意外现象作如下猜想：象作如下猜想： 甲同学：可能是酚甲同学：可能是酚酞与与O2发生了反生了反应； 乙同学：可能是乙同学：可

7、能是NaOH溶液与空气中的溶液与空气中的CO2发生了反生了反应； 丙同学：可能与丙同学：可能与NaOH溶液溶液浓度大小有关；度大小有关； 你你认为可能可能还与与_有关有关(写一条即可写一条即可)。滴入酚滴入酚酞的多少的多少(或溶液的温度或溶液的温度变化或化或氢氧化氧化钠溶液中含有其他溶液中含有其他杂质等，合理等，合理均可均可) 设计实验 三位同学分三位同学分别设计实验验证自己的猜想：自己的猜想：(1)甲同学甲同学设计了如下了如下实验，请你填写下表。你填写下表。实验步骤实验步骤设计这一步设计这一步骤的目的骤的目的实验现象实验现象实验结论实验结论1.将将NaOH溶液溶液加加热煮沸煮沸溶液溶液变红，

8、过一会儿一会儿红色消失色消失甲同学猜想甲同学猜想_(填填“正确正确”或或“不正确不正确”)2.向冷却后的溶向冷却后的溶液中滴入酚液中滴入酚酞，并滴一些植物油并滴一些植物油在其上方在其上方除去除去NaOH溶液溶液中溶解的氧气中溶解的氧气隔隔绝空气空气(或氧气或氧气) 不正确不正确 (2)乙同学乙同学设计如如图所示装置所示装置进行行实验，一段，一段时间后，后，试管中溶液的管中溶液的红色褪去，于是色褪去，于是认定自己的猜想正确。定自己的猜想正确。请写出写出CO2与与NaOH溶液反溶液反应的化学方程式：的化学方程式：_。甲同学。甲同学认为乙同学乙同学的的实验不不够严谨，理由是，理由是_。2NaOHCO

9、2=Na2CO3H2O 首先生成的首先生成的Na2CO3也是显也是显碱性的；碱性的； 第二第二CO2气体中可能气体中可能含有含有HCl气体气体。 (合理答案均可合理答案均可)(3)丙丙同同学学使使用用了了色色度度传感感器器测溶溶液液的的颜色色。他他在在a、b、c三三个个比比色色皿皿中中分分别加加入入等等量量5%、10%、20%的的NaOH溶溶液液，然然后后各各滴滴加加2滴滴酚酚酞溶溶液液。溶溶液液颜色色的的变化化曲曲线如如图Z54说说明明：溶液无色时色度值溶液无色时色度值( (透过率透过率) )为为100%100%。请你你观察察图Z54回答回答问题。写出两条写出两条规律性律性结论：_ 。 氢氧

10、氧化化钠溶溶液液的的浓度度越越大大，褪褪色色越越快快，氢氧氧化化钠溶溶液液的的浓度度越越大大，起起始始颜色色越越深深。(或或氢氧氧化化钠溶溶液液的的浓度度越越小小，褪褪色色的的时间越越长等合理答案等合理答案) 推推测5%的的NaOH溶溶液液滴滴加加2滴滴酚酚酞溶溶液液后后褪褪为无无色色的的时间约为_。 A小于小于30 s B3090 s C90140 s D140180 s E180280 s F大于大于280 sF解解 析析 认真分析真分析(3)题图可以得出：可以得出：氢氧化氧化钠溶液的溶液的浓度越度越大，酚大，酚酞溶液溶液变红后褪色越快；后褪色越快；氢氧化氧化钠溶液的溶液的浓度越小，色度度

11、越小，色度值越大。从越大。从图中可看出中可看出5%的的NaOH溶液滴加溶液滴加2滴酚滴酚酞溶液后溶液后140 s内色度从内色度从85%升高至升高至92%，那么从，那么从92%升高至升高至100%，所需的，所需的时间要大于要大于140 s。 方法点拨方法点拨 此类探究题常从实验及生活中观察到的一些此类探究题常从实验及生活中观察到的一些现象，结合所学到的有关知识，提出猜想，并设计实验进行现象，结合所学到的有关知识，提出猜想，并设计实验进行探究。答题时，同学们应注意提出的猜想必须有一定的合理探究。答题时，同学们应注意提出的猜想必须有一定的合理性，判断及推理要善于数据归纳及知识的迁移应用。性，判断及推

12、理要善于数据归纳及知识的迁移应用。 知识拓展：知识拓展：酚酞是一种弱有机酸，在不同酚酞是一种弱有机酸，在不同pHpH的溶液中显示不的溶液中显示不同的颜色同的颜色 （1 1）pH8 pH8 内酯式内酯式( (无色无色) ) （2 2）88pH10 pH10 pH10 羧酸盐式羧酸盐式( (无色无色) ) 浓氢氧化钠溶液的浓氢氧化钠溶液的pHpH太大，太大，所以为无色。所以为无色。类型三：类型三： 运用性实验设计运用性实验设计 例例32014烟台烟台科学家科学家设想利用太阳能加想利用太阳能加热器器“捕捉捕捉CO2”“释放放CO2”，实现碳循碳循环(如如图Z55所示所示)。 某化学小某化学小组的同学

13、的同学对此非常感此非常感兴趣，在老趣，在老师的指的指导下，下，设计如如图Z56的装置探究上述的装置探究上述设想的反想的反应原理是否可行。原理是否可行。 (1)能能证明装置明装置A“释放放CO2”的的现象是象是_。 (2)装置装置B在在实验结束撤掉酒精束撤掉酒精喷灯灯时的作用是的作用是_。 (3)上述反上述反应结束后，小束后，小组同学同学对D中固体的成分中固体的成分进行探究，行探究，以以证明是否明是否“捕捉捕捉”到到CO2。 猜想与假猜想与假设 D中的固体可能中的固体可能为：.只有氧化只有氧化钙；.氧化氧化钙与碳酸与碳酸钙；.只有碳酸只有碳酸钙。 进行行实验 甲同学从甲同学从D中取一定量的固体于

14、中取一定量的固体于试管中，并加入一定量管中，并加入一定量C中的澄清石灰水中的澄清石灰水变浑浊防止防止C中的石灰水倒吸到装置中的石灰水倒吸到装置A中中热的的试管内管内 (或防止或防止试管炸裂管炸裂)的水，振的水，振荡，有白色不溶物。甲同学据此，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体管中的固体为碳酸碳酸钙，即猜想，即猜想成立。乙同学成立。乙同学认为上述上述实验不足以不足以证明明猜想猜想成立，其理由是成立，其理由是：_。乙同学从乙同学从D中取一定量的固体于中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，管中，加入一定量的水，触摸触摸试管外壁，感管外壁，感觉发热；继续向向试管中加入管中加入几滴稀几滴稀盐酸

15、酸，没有没有发现气泡气泡产生。乙同学据此生。乙同学据此认为试管中的固体只有管中的固体只有氧化氧化钙，即猜想，即猜想成立。丙同学成立。丙同学认为乙的乙的实验不足以不足以证明猜想明猜想成成立，理由是立，理由是：_。 如果固体是氧化如果固体是氧化钙和碳酸和碳酸钙的混合物，也有的混合物，也有类似的似的现象象。(或固体或固体只有氧化只有氧化钙时，加入一定量水会，加入一定量水会转化成化成氢氧化氧化钙，由于，由于氢氧化氧化钙微溶微溶于水，也会出于水，也会出现类似似现象象) 即使有碳酸即使有碳酸钙，由于由于加入的少量稀加入的少量稀盐酸会先消耗酸会先消耗氢氧化氧化钙，也不会出，也不会出现气泡气泡。 丙同学丙同学

16、认为仅仅利用感利用感觉温度温度变化的方法判断是否有氧化化的方法判断是否有氧化钙还还不不够够可靠，可靠，于是于是他他用水、酚用水、酚酞溶液和稀溶液和稀盐酸酸证明了猜想明了猜想成立，成立，请完成他的完成他的实验报告。告。实验步步骤实验现象象实验结论猜想猜想成立成立溶液溶液变红有气泡有气泡产生生 取少量取少量D中固体加中固体加入入试管中，加水振管中，加水振荡，滴加无色酚滴加无色酚酞溶液；再溶液；再向向试管中加入少量的稀管中加入少量的稀盐酸酸。 (4)通通过以以上上探探究究，小小组同同学学认为科科学学家家的的设想想在在反反应原原理理上是可行的。上是可行的。该设想的想的优点有点有 (填字母序号填字母序号

17、)。 A原料易得原料易得 B充分利用太阳能充分利用太阳能 C释放出的放出的CO2可作可作为资源加以利用源加以利用ABC 方法点拨方法点拨 此类探究题往往在情景上高大上，但考核却此类探究题往往在情景上高大上，但考核却是根据基础知识及实验探究的基本要求，对给出的探究方案是根据基础知识及实验探究的基本要求，对给出的探究方案或猜想进行评价或改进。针对此类实验题，应注意在设计的或猜想进行评价或改进。针对此类实验题，应注意在设计的方案上，既要能够反映出完整的探究过程，又要注意表述时方案上，既要能够反映出完整的探究过程，又要注意表述时简单明了。简单明了。类型四类型四 对物质组成或性质的探究对物质组成或性质的

18、探究 例例42014江西江西某某兴趣小趣小组同学同学为了探究干了探究干电池中物池中物质的成分，将的成分，将电池剥开池剥开时闻到异味且到异味且发现有黑色物有黑色物质。 提出提出问题 为什么有异味？黑色物什么有异味？黑色物质的成分是什么？的成分是什么？ 网络查询网络查询 干干电池的成分有二氧化池的成分有二氧化锰、铁粉及粉及铵盐等物等物质。 实验设计 同学同学们分分别设计实验进行探究。行探究。 实验.小婧取适量黑色物小婧取适量黑色物质与与_混合混合置于研置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿内研磨，嗅到氨味，再用湿润的的红色石蕊色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物明黑色物质中含有中含有铵盐。 实验.小清用

19、一种物理方法小清用一种物理方法发现黑色物黑色物质中不含中不含铁粉。他粉。他采用的方法是采用的方法是_。氢氧化氧化钙或或Ca(OH)2用磁用磁铁吸引吸引 实验.小明将黑色物小明将黑色物质加入适量的水中加入适量的水中搅拌，静置后拌，静置后过滤，取取滤渣渣进行行实验。实验步步骤实验现象象实验结论取适量黑色取适量黑色滤渣渣装入装入试管中，再加管中，再加入入过氧化氧化氢溶液溶液_有气体生成有气体生成 立即向立即向试管中管中_木条复燃木条复燃该气体是氧气气体是氧气伸入伸入带火星的木条火星的木条 产生大量的气泡生大量的气泡 上述上述实验中中产生氧气的化学方程式生氧气的化学方程式为_，据据此此小小明明认为黑黑

20、色色物物质中中一一定定含有二氧化含有二氧化锰。 交流交流讨论 大家大家对小明的小明的结论提出了提出了质疑。疑。 (1)小小莹认为若若要要证明明黑黑色色物物质中中一一定定含含有有二二氧氧化化锰，必必须验证二氧化二氧化锰的的质量和量和_在反在反应前后都没有前后都没有发生生变化。化。 (2)小小仪认为除除了了小小莹考考虑的的因因素素外外，另另一一个个原原因因是是氧氧化化铜等等黑黑色物色物质对过氧化氧化氢分解也有催化作用。分解也有催化作用。 结论与与反反思思 (1)干干电池池中中一一定定含含有有铵盐，可可能能含含有有二二氧氧化化锰，一定不含有一定不含有铁粉。粉。 (2)面面对网网络信息，我信息，我们要去要去伪存真，不存真，不应盲从。盲从。2H2O2=MnO22H2OO2 化学性化学性质 方法点拨方法点拨 生活与化学实验中，常会遇到一些有疑惑的生活与化学实验中，常会遇到一些有疑惑的问题等。针对这些探究内容，需要认真审题，充分利用题中问题等。针对这些探究内容，需要认真审题，充分利用题中的材料及学过的知识对它们进行合理的探究。的材料及学过的知识对它们进行合理的探究。谢谢大家！谢谢大家！2015年年5月月