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1、重点题型研究重点题型研究 分类解析中考实验探究题分类解析中考实验探究题 l化学实验探究题是利用化学基础知识和实验基本技能知识对化学问题进行实验探究，旨在考查学生能否使用科学方法来分析和解决实际问题，具有较强的综合性和灵活性，能力要求较高。纵观近几年中考化学试题，化学实验探究题已逐步成为各省、市中考命题的重点和难点。现对常见中考化学实验探究题类型归类解析如下。1.物质成分的探究物质成分的探究 l解决此类问题，关键是熟练把握物质的性质，特别是酸碱盐和氧化物类物质的性质，构建起各类物质间反应的结构转化图，大胆推测，反复印证。例例1 请你阅读下列短文后，回答有关问题。“二氧化碳本身没有毒性，但当空气中
2、的二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生有害影响，所以在人群密集的地方，应该注意通风换气，保持空气新鲜。”(1)根据上述短文，提出一个你想探究的问题：。(2)对你的问题做出一个比较合理的猜想：。(3)请自选用品设计实验验证你的猜想，并填写表 1。表 1操作过程实验现象 结论l思路点拨思路点拨 通过阅读短文“二氧化碳超过正常含量对人体有害，人群密集地应注意通风换气”，知道探究目的是“新鲜空气和人群密集地空气中二氧化碳含量高低问题”，再根据“人群密集地，应注意通风换气”提出猜想“人群密集 地空气中二氧化碳含量高”。最后设计如何收集空气并检验空气中二氧化碳含量的实验来验证猜想。l答案：(1)新鲜空气中
3、的二氧化碳量是否比人群密集的地方中的二氧化碳含量低(其他合理答案也可。但要注意应表述成一个问题，而不是一个肯定的说法，比如“新鲜空气中二氧化碳量比人群密集的地方中的二氧化碳含量低”，类似这样的表述就不符合题意。)(2)新鲜空气中的二氧化碳量比人群密集的地方中的二氧化碳含量低。(只要说出合理猜想即可，不必作出解释。)(3)(只要学生设计的实验能够验证猜想既可，但要注意应该采用对比的方法进行实验。)操作过程实验现象 结论分别用两个注射器，在空旷地带和人群密集地方取两管气体，分别注入到盛有澄清石灰水的烧杯中，观察石灰水变浑浊程度注入在空旷地带取到的气 体 的 石 灰水，浑浊程度小于注入在人群密集地方
4、取到的气体的石灰水的浑浊程度新鲜空气中的二氧化碳量比人群密集的地方中的二氧化碳含量低2.物质变化条件的探究物质变化条件的探究l该探究是为了研究物质变化的条件和影响物质变化的因素而进行的实验探究。这里所要探究的物质变化的条件主要有点燃、加热、催化剂、通电、高温、高压等等;而影响物质变化的因素主要是指外界因素(如温度、浓度、压强、搅拌、物质的形状或接触面积等)。并且，这里的变化既包括物理变化，又包括化学变化。例例2 实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，他们进行了如下实验：称取x g 胆矾晶体，研细后加入10 mL 蒸馏水溶解；将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀
5、；将所得沉淀转移到坩埚中，均匀缓慢加热至完全变为黑色，研细备用；按表 2 中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与 MnO2 的催化效果做比较，实验时间均以生成 50 mL 气体为准(见图1 甲)，其他可能影响实验的因素均忽略。表2编号KClO3 质量(g)其他物质质量(g)待测数据12.0/22.0CuO 0.532.0MnO2 0.5回答下列问题:(1)步骤中的 x 应至少称取 g(结果保留 1 位小数)，上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是 (填序号)。(2)表2中的“待测数据”是指 。(3)为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意 (填字母编号)。a视
6、线与凹液面最低处相平；b读数前不能移动量气管和水准管；c保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数；d读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数。(4)若50 mL量气管中液面的位置如图1乙所示，A与B刻度间相差1 mL，刻度A为20，则此时气体的读数为 。(5)如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成表3后续实验。(提示：可从催化剂的概念完成实验。)表31.6测定反应时间测定反应时间 d20.8 mL实验步骤设计这一步骤的目的例如：实验表明，加入 CuO 后产生 O2的速率比未加入时快得多CuO 能加快 KClO3 的分解将加热后残留的固体溶于足量的水，过滤后称重 C
7、uO 的质量CuO 的质量在反应前后是否保持不变将过滤后的 CuO 重新与 KClO3混合加热，观察是否依旧能加快 KClO3 的分解CuO 的化学性质在反应前后是否保持不变l解析解析 本探究题的目的是证明氧化铜对氯酸钾的催化作用，过程是先用胆矾通过化学方法制取氧化铜，再让氧化铜与氯酸钾混合加热，并与二氧化锰与氯酸钾混合加热比较生成等量氧气所需的时间，来证明氧化铜对氯酸钾分解也具有催化作用计算胆矾的质量应根据需要的氧化铜的质量，可依据铜元素的质量关系进行计算。由于步中有溶解，过滤，转移固体等操作，所以都要用到玻璃棒，表格中的“待测数据”应是本实验的关键，就是测定反应时间，读取反应前后量气管中液
8、面的读数要准确，方法要规范，如果要进一步探究 CuO 在反应中是否起到催化作用时，要从催化剂的特点入手，即反应前后催化剂的质量和化学性质都不改变。l解解 (1)设需要胆矾的质量为 x。lCuSO45H2O CuOl 250 80l x 0.5 g l x=1.6gl由于步中有溶解，过滤，转移固体等操作，所以都要用的是玻璃棒。l(2)本题的目的是验证氧化铜的催化作用，关键是测定反应时间，所以表格中的“待测数据”就是测定反应时间。l(3)为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，视线与凹液面最低处相平，读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数。l(4)注意量气管的刻度
9、是上面小，下面大，所以读数应是20.8 mL。l(5)如果要进一步探究 CuO 在反应中是否起到催化作用，要从催化剂的特点入手，通过实验来验证反应前后催化剂的质量和化学性质都不改变。l答案为：(1)1.6；l(2)生成50mL气体所需时间 l(3)ad (4)20.8mLl(5)实验步骤设计这一步骤的目的将加热后残留的固体溶于足量的水，过滤后称重 CuO 的质量CuO 的质量在反应前后是否保持不变将过滤后的 CuO 重新与 KClO3混合加热，观察是否依旧能加快 KClO3 的分解CuO 的化学性质在反应前后是否保持不变3.物质性质的探究物质性质的探究l该类探究题要充分利用教材中已有的代表物的
10、性质。在平时的教学中不断地渗透探究精神，贯穿探究过程，使学生遇到探究性试题有章可循，有方法去突破，找到解题的有效途径，做到由此及类、一题多解、多题一解的分析问题、解决问题的方法。请回答下列问题：(1)将 A、E 装置连接时，应将 A 装置的导管 a 与 E 装置的导管 (选填“b”或“c”)相连接。检验 E 装置中二氧化碳已收集满的方法是 。(2)将 A、B 装置连接，观察到的现象是 ，可验证二氧化碳的性质是 。(3)将A、C 装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为：。(4)用 E 装置收集一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿 D 装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观
11、察到的现象是 ，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质 ，化学性质 ，。例例3 如图2 是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。c用燃着的木条靠近用燃着的木条靠近 E 瓶瓶 b 导管口，木条火焰熄灭导管口，木条火焰熄灭溶液由紫色变为红色溶液由紫色变为红色二氧化碳能与水反应生成碳酸二氧化碳能与水反应生成碳酸Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H 2 O燃着的蜡烛由下至上依次熄灭燃着的蜡烛由下至上依次熄灭密度比空气大密度比空气大不能燃烧不能燃烧不支持燃烧不支持燃烧l解析解析 (1)将 A、E 装置连接时，应将A装置的导管 a 与 E 装置的导管 c 相连，因为二氧化碳的密度比空气的密
12、度大，二氧化碳的验满方法是:将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；故答案为：c；用燃着的木条靠近 E瓶 b 导管口，木条火焰熄灭。l(2)将 A、B 装置连接，观察到的现象是溶液由紫色变为红色，因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色变红色，故答案为:溶液由紫色变为红色；二氧化碳能与水反应生成碳酸。l(3)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，可以用于检验二氧化碳气体的存在，故答案为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。l(4)将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是:燃着的蜡烛由下至上依次熄灭，这些现象说明二氧化碳具有的性质是:二氧化碳的密度
13、比空气大；不能燃烧，不支持燃烧，故答案为：燃着的蜡烛由下至上依次熄灭;密度比空气大；不能燃烧;不支持燃烧；l例：某研究性学习小组对中和反应进行探究，请你参与实验：l【探究活动1】证明酸与碱发生了反应。l稀盐酸与NaOH溶液混合没有明显现象，小丽同学按图甲进行实验，证明了盐酸与NaOH溶液发生化学反应，她依据的实验现象是 。l【探究活动2】能否通过证明有水生成来证明其反应的发生。l小明同学取变色硅胶、无水醋酸和氢氧化钠固体进行图乙所示的三个实验。已知变色硅l胶吸水后由蓝色变红色；醋酸是一种酸，常温下为无色液体。l(1)实验、的实验目的是_。l(2)加入试剂后，要迅速塞紧橡胶塞的原因_。l(3)能
14、证明酸与碱反应有水生成的现象是_。l【探究活动3】能否通过测量酸与碱反应过程的pH、温度变化证明其反应的发生？l取一定量的稀盐酸，逐滴匀速滴加NaOH溶液，用传感器实时获得溶液的pH、温度变化曲线(如图丙)。由图丙分析，酸与碱发生反应的依据是_，酸与碱的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。滴有酚酞的滴有酚酞的NaOH溶液由红色变无色溶液由红色变无色证明反应物中没有水证明反应物中没有水防止空气中的水进入试管干扰实验防止空气中的水进入试管干扰实验试管试管中硅胶由蓝色变为红色，试管中硅胶由蓝色变为红色，试管中硅胶不变色中硅胶不变色溶液溶液pH变大，变大，t1时时pH7放热放热l解析：解析：探究活动
15、1 根据溶液中颜色的变化确定，盐酸和氢氧化钠发生了中和反应；探究活动2中和的实验目的是证明无水醋酸和氢氧化钠固体中无水，不能使硅胶变色。为了防止空气中水分进入试管中对实验产生干扰，实验过程中要迅速塞紧橡胶塞。根据硅胶由蓝色变为红色证明反应中有水生成；探究活动3中根据溶液pH变大，说明酸与碱发生反应，t1时pH7，随着反应的进行溶液温度升高，说明中和反应是放热反应。4.定量试验的探究定量试验的探究l例：例：为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下
16、图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：l（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明_；l（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为：_；l（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为_；l（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如：_。（写一点即可）装置的气密性良好装置的气密性良好活塞前沿约在活塞前沿约在1
17、2mL的刻度线上的刻度线上注射器活塞先向右移动，在向左移动，活塞前沿最终稳定在约注射器活塞先向右移动，在向左移动，活塞前沿最终稳定在约8mL的刻度线处的刻度线处橡皮塞弹出（或试管爆裂、注射器活塞弹出等）橡皮塞弹出（或试管爆裂、注射器活塞弹出等）l解析：解析：l（1）实验操作前后压强不变，说明装置气密性良好。l（2）白磷在空气中燃烧消耗氧气，产生白烟（五氧化二磷），导致密闭体系内压强减小，由于空气中氧气约占总体积1/5，试管内空气中氧气体积约为40mL1/5=8 mL，且过量的白磷已将氧气消耗完全，因此活塞前沿最终停在12mL（20mL-8mL=12mL）的刻度处。l（3）白磷燃烧放热，使密闭体
18、系内气体受热膨胀，压强增大，注射器活塞向右移动。当过量白磷消耗完密闭体系中的氧气并冷却到室温，压强减小，而此时消耗的密闭体系内的氧气体积是（40mL+20mL）1/5=12mL，因此活塞前沿最终停在8mL（20mL-12mL=8mL）的刻度处。l（4）白磷燃烧放出大量的热，会使密闭体系内压强增大，可能会出现橡皮塞弹出，试管爆裂、注射器活塞弹出等问题。5.实验原因的探究实验原因的探究l例：例：小明通过化学方程式获知，电解水时生成氢气和氧气的体积比为2：1，但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2：1针对这一发现，你认为下列做法不可取的是（）lA.大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水lB.反复多次实验
19、查找原因lC.查找实验装置是否漏气lD.实验所得数据与理论相差不多，可以认为实验成功Dl解析解析：在水溶性中，氢气是不溶于水，氧气是不易溶于水，说明在相同条件下氧气的溶解能力比氢气强，使得氢气和氧气的体积比略大于2：1，A项做法可取；如果实验结果与预想的结果不一致，应该反复多次实验查找原因，B项做法可取；如果装置漏气，会出现与实际情况不一样的结果，应该查找实验装置是否漏气，C做法可取；“实验所得数据与理论相差不多，可以认为实验成功”，这种认识是错误的，是对自然科学不负责任的一种态度，D做法不可取。答案答案：Dl例：例：某同学欲用调至平衡的托盘天平称量2.5g食盐固体，称量时发现指针向右偏转，这时应该（）lA添加少量食盐lB取出少量食盐lC移动游码lD减少盘中的砝码Al解化学实验探究题一定要审好题，明白出题者的考察意图，思路清晰、层层递进，把握好推理的思路、方法，注重答题的规范有序;特别是文字叙述一定要简单明了说明问题即可，同时也要注意书写的工整，注重卷面的规范，定会取得满意之效。