题型突破九 科学探究题.docx

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题型突破九科学探究题

题型突破（九）

科学探究题

题型解读

实验探究题是中考的必考题型，此类试题通过探究活动把科学方法的学习和科学知识的学习放在了同等重要的地位。

近年来，试题的探究力度及对方法的考查逐年加重。

一般解题思路：

（1）通读试题，整体把握试题考查点，防止思路偏离；

（2）边读题边分析，写出相关的化学方程式；（3）分割试题，和以前的知识建立联系，抓住试题关键词，完成简单填空，步步为营；（4）若遇到陌生知识，学会进行知识迁移；（5）充分利用对比、推理、模仿等分析解决问题的方法。

题型探究

类型1　物质成分或组成的探究

1【2017·呼和浩特】化学兴趣小组同学取一定量碳酸钙固体，高温煅烧一段时间后冷却，对剩余固体成分进行如下探究。

[提出问题]剩余固体的成分是什么？

[猜想与假设]Ⅰ.全部是氧化钙；

Ⅱ.________________；

Ⅲ.全部是碳酸钙。

[实验探究]

（1）甲同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水振荡，有白色不溶物。

甲同学据此认为试管中的固体有碳酸钙。

乙同学认为上述实验不足以证明剩余固体中有碳酸钙，其理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）乙同学取一定量的剩余固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁感觉发热，据此得出猜想Ⅲ________（填“成立”或“不成立”）。

乙同学继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有气泡产生，认为猜想Ⅰ成立。

丙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅰ成立。

其理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）丙同学设计实验证明了猜想Ⅱ成立。

丙同学的实验方案是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________（要求写出实验的操作和现象）。

【举一反三】

1．【2017·河北】小明在市场看到：

鱼老板将一勺白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来。

小明对这种“白色粉末”很感兴趣，与小刚进行了相关探究。

图T9－1

[查阅资料]这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠（化学式为Na2CO4），常温下，与水反应生成氧气。

[实验1]小明选用图T9－1所示装置中的________（填序号），进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体。

经检验该气体是氧气，检验方法是______________________________________________。

[提出问题]过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么？

[作出猜想]根据过碳酸钠和水的组成作出三种猜想。

猜想一Na2CO3；猜想二：

NaOH；猜想三：

Na2CO3和NaOH。

[实验2]小明取溶液M，滴加CaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成。

他认为白色沉淀是CaCO3，溶液中一定含有Na2CO3。

小刚提出质疑，产生的白色沉淀不一定是CaCO3。

他的理由是________________________________________________________________________

________________________。

[实验3]小刚取溶液M，滴加稀盐酸，观察到________________________。

证明溶液中一定含有Na2CO3，从而否定了猜想二。

Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为______________________________________。

[实验4]为进一步确定溶液M中是否含有NaOH，他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，取上层清液，加入____________________，无明显现象。

证明溶液中无NaOH，猜想一正确。

该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水，原因是

________________________________________________________________________。

[反思拓展]

（1）根据过碳酸钠的性质，保存时应注意防潮。

（2）检验A、B两种物质是否同时存在，一定要考虑二者性质的互相干扰问题。

类型2　有关物质性质的探究

2【2017·烟台】在2017年化学实验操作考试“探究纯碱的性质”中，同学们做了如图T9－2所示的四组实验，并将A、B、C、D四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中。

考试结束后，某兴趣小组发现大烧杯底部有沉淀，上层溶液呈红色。

为了探究上层溶液的成分，进行了以下实验。

图T9－2

[提出问题]大烧杯中的上层溶液中除了含有水和酚酞外，还含有哪些离子？

（假设难溶物质、水和酚酞均不会解离出离子）

[猜想假设]小明认为上层溶液中一定含有Na＋、CO32－、H＋、Cl－、Ba2＋、Ca2＋、OH－七种离子。

你认为上层溶液中含有的离子最多可能有________种，它们分别是________________（填离子符号）。

[分析讨论]

（1）小红认为上层溶液中一定不含有H＋，因为上层溶液呈红色，请你分析上层溶液中不含有H＋的另外一个理由：

________________________________________________________________________。

（2）小李取一定量的上层溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，发现无气泡产生，认为上层溶液中一定不含CO32－。

小红认为他的结论不正确，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[设计实验]为进一步确定上层溶液中是否含有CO32－，请你和小红一起参与下列探究：

实验操作

实验现象

实验结论

取大烧杯中的上层溶液少许于一支试管中，滴加过量的BaCl2溶液，静置

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②试管中的上层溶液仍显红色

①大烧杯中的上层溶液中一定含有CO32－；

②同时还能得出大烧杯中的上层溶液中一定还含有的离子是________________________________________________________________________

（填离子符号）

[实验结论]大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是________________________________________________________________________（填离子符号）。

【举一反三】

2．【2017·安徽】某兴趣小组用图T9－3

（一）装置进行实验时发现，烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。

图T9－3

（1）写出甲装置中发生反应的化学方程式：

__________________________________；石灰水变浑浊是因为生成了________（填化学式）。

（2）为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：

[查阅文献]

碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙（碳酸氢钠等）。

[提出假设]假设1：

挥发出的HCl使浑浊变澄清；

假设2：

________________________________________________________________________。

[设计实验]为除去CO2中的HCl，小华在图

（一）中甲、乙装置之间增加图

（二）装置，装置的连接顺序是甲→________→________→乙（填管口序号）；其中盛放的试剂合理的是________（填序号）。

A．浓硫酸

B．NaOH溶液

C．饱和Na2CO3溶液

D．饱和NaHCO3溶液

[实验现象]饱和石灰水变浑浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。

[得出结论]由上述探究可得出的结论是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）该兴趣小组在老师指导下，用pH传感器测得图

（一）烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线如图T9－4。

图T9－4

①AB段pH几乎不变的原因可能是______________________________；D点所得澄清溶液的成分除H2O外还有________________________________________________________________________。

②BC段发生反应的化学方程式主要有______________________________。

类型3　有关反应条件及影响因素的探究

3【2016·威海】探究影响化学反应速率的因素。

（1）发现和提出问题

镁在空气中能够剧烈燃烧，铁丝在氧气中能够剧烈燃烧，而真金不怕火炼，这说明决定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是________________________________________________________________________。

蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，这一事例中影响化学反应速率的因素是____________；夏天，将食品放在冰箱里不容易变质，这一事例说明温度也能影响化学反应速率。

温度如何影响反应速率呢？

（2）猜想与假设

温度越高，反应速率越快。

（3）收集证据

实验药品：

颗粒大小相同的锌粒；两份相同溶质质量分数、不同温度的稀硫酸（20℃、40℃）。

供选仪器：

药匙、气体发生装置2套（气密性良好）、量筒2支、分液漏斗、秒表、胶头滴管、水槽、大试管2支。

利用上述仪器和药品，补充完成下表的实验报告。

该实验可以观察或测量的量有多种，除了上述观测点外，可以观察或测量的量还有________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________（写一条）。

（4）结论与解释

从微观的角度分析“温度越高，反应速率越快”的原因是________________________________________________________________________。

图T9－5

（5）拓展分析

根据其他测定方法，实验小组的同学绘制了锌粒与稀硫酸反应产生氢气的速率随时间变化的曲线，如图T9－5所示。

请据图分析：

时间O～t内，反应速率逐渐加快的主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

时间t以后，反应速率逐渐减慢的主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

类型4　其他探究

4【2017·黄冈】铝是重要的轻金属，广泛应用于航空、电讯和建筑领域。

铝亦有其特殊的性质，试根据以下信息填空或简答。

（1）按金属的活动性顺序，铝比锌________。

但是将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中，铝片表面产生的气泡却比锌粒少而慢。

为了探究铝与酸反应的规律，小强用相同质量、相同形状的光亮铝片设计如下实验。

实验

现象

铝表面产生气泡很小且慢

铝表面产生大量气泡

铝表面产生大量气泡

铝表面产生大量气泡且快

（2）比较实验三、实验四说明铝与酸反应产生氢气的速率，与________________有关。

（3）比较实验一、实验二说明铝与酸反应产生氢气的速率，可能与________、________粒子和温度、金属与酸的接触面积等多种因素有关。

（4）写出实验二中发生反应的化学方程式：

________________________________________________。

（5）小芳将长条状铝片的一端放在酒精灯火焰上灼烧片刻，轻轻摇动铝条，受热一段会左右摇晃，却不像蜡烛那样滴落。

为探究其原因，小芳查阅资料得知：

铝的熔、沸点分别是660℃、2460℃；氧化铝的熔、沸点分别为2054℃、2980℃。

试解释上述实验现象：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

题型集训

类型1　物质成分或组成的探究

1．【2017·庆阳】某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣。

他们剥开电池时闻到氨味且发现有黑色物质。

[提出问题]为什么有氨味？

黑色物质的成分是什么？

[猜想假设]能闻到氨味说明含有铵盐（如NH4Cl）；黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰。

[实验探究]同学们分别设计实验进行探究。

实验Ⅰ.小聪取适量黑色物质与______________混合置于研钵内研磨，嗅到强烈氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，观察到试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐。

实验Ⅱ.小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解，静置后________，取不溶物进行实验。

实验步骤

实验现象

实验结论

（1）取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过量稀盐酸

无气泡生成，溶液不变色

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

（2）取适量黑色滤渣装入另一支试管中，再加入________溶液，向上述试管中伸入带火星的小木条

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

黑色粉末中含有二氧化锰

[交流讨论]

步骤

（2）中发生反应的化学方程式为______________________________________。

2．【2017·绥化】一次用餐中，小丽对“固体酒精”产生好奇，于是她买回一袋，和同学们一起对其进行研究。

[查阅资料]固体酒精中含有酒精、氢氧化钠等物质。

[提出问题]固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何？

[作出猜想]

小丽猜想：

没有变质，只含有氢氧化钠；

小明猜想：

全部变质，只含有碳酸钠；

你的猜想：

部分变质，含有________________________________________________________________________。

氢氧化钠在空气中变质的化学方程式是__________________________。

[实验探究]

小丽取少量固体酒精在水中充分溶解后过滤，取上述滤液于试管中，滴入几滴稀盐酸，无明显现象；小丽说氢氧化钠没变质，小明认为她的结论不正确，其理由是________________________________________________________________________。

请你补全实验设计，填写表格中的①②③，证明固体酒精的氢氧化钠是否变质以及变质的程度如何。

实验操作

实验现象

实验结论

①____________

______________

______________

有气泡产生

小丽猜想不成立

②____________

______________

______________

③______________

________________

你的猜想成立

[拓展延伸]除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，方法是________________________________________________________________________

（用化学方程式表示）。

3．【2017·黄石】某化学学习小组在完成“利用氯化钡溶液鉴别氯化钠和碳酸钠”的实验后，对废液缸中溶液的溶质成分进行了探究。

请完成以下探究过程。

[提出问题]________________________________________________________________________?

[作出猜想]Ⅰ.溶质仅为氯化钠；

Ⅱ.溶质为氯化钡和氯化钠；

Ⅲ.____________________。

[设计方案]

实验操作

现象

结论

取少量废液缸中上层清液，向其中加入一定量的________（填化学式，限填一种）溶液

无明显现象

猜想Ⅰ正确

__________

猜想Ⅱ正确

有气泡产生

猜想Ⅲ正确

[交流反思]学习小组经过讨论认为，含有可溶性钡盐的废液可以用碳酸钠溶液进行无害化处理。

请写出硝酸钡与碳酸钠反应的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

4．【2017·新疆】钙元素是一种重要的金属元素，它形成的物质种类很多。

（1）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常见的能源提供剂。

某实验探究小组的同学通过查阅资料得知：

CaH2能与H2O反应生成Ca（OH）2和H2，请写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。

（2）生石灰溶于水可制得熟石灰，该反应过程中能量的变化是________（填“吸热”或“放热”），实验室可以用________测定其溶液的酸碱度。

（3）实验探究小组同学将Na2CO3溶液滴加到Ca（OH）2溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。

[提出问题]滤液中溶质的成分是什么？

[作出猜想]

猜想一：

NaOH；

猜想二：

NaOH和Ca（OH）2；

猜想三：

NaOH和________________；

猜想四：

NaOH、Na2CO3和Ca（OH）2。

经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[实验过程]

实验步骤

现象

结论

实验Ⅰ：

取滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液

__________

猜想二

不成立

实验Ⅱ：

另取滤液，向其中加入足量________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

产生气泡

猜想______

成立

[拓展延伸]在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑________________________________________________________________________。

5．【2016·达州】实验室有失去标签的四瓶无色溶液，分别为Ca（OH）2、Na2CO3、稀盐酸、NaCl溶液中的一种，为鉴别它们，现将这四瓶无色溶液分别标号为A、B、C、D，某校化学兴趣小组的同学邀你一同参与：

[提出问题]A、B、C、D分别是什么溶液？

[实验药品]失去标签的四瓶溶液和无色酚酞溶液。

[实验仪器]试管、胶头滴管、烧杯等

[收集证明]

实验操作

实验现象

实验结论

（1）分别取A、B、C、D溶液少量于试管中，两两混合

A、B混合产生大量气泡，C、D混合无明显现象

A、B是__________________中的一种；C、D是__________________中的一种

（2）各取A、B、C、D溶液于四支试管中，分别滴加2滴无色酚酞溶液，振荡

A、D变红，B、C无明显现象

A为________溶液；C为________溶液。

由此区分出B、D溶液

[反思与体会]鉴别物质的关键是利用物质的特征性质。

[继续探究]

将实验操作

（2）实验后的四支试管中的溶液倒入一洁净的烧杯中，充分反应静置后发现，烧杯底都有白色沉淀，上层清液为无色。

则上层清液中一定含有的溶质是________（指示剂除外）。

可能含有的溶质是________。

为验证可能