1、2018 中考冲刺：化学探究题（提高）【中考展望】探究性试题是在新情境中，将真实的实验事实作为探究的基础，需要学生以科学探究方式，利用已有的知识，通过猜想或假设，设计实验步骤和方案进行验证，最终解决问题，得出结论，并能进一步发展和应用的一类试题。探究性试题体现了素质教育的要求，突出了新课标、新教材的特点，代表了中考改革的方向，在近几年的中考中起到了一定的导向作用，因此，此类试题在中考中频频出现，且分值相对较高，现已成为中考命题的热点和亮点。预计今后的命题将更加注重学科知识与生活、生产实际以及现代科技等紧密结合，以培养学生的科学素质、自主探究精神和创新思维能力。【方法点拨】 一、化学探究题的题型
2、特点1从试题结构看，试题主要由“情景设置” “探究过程”和“问题”三部分组成。其中“问题”部分贯穿于整个探究过程。2从情景内容来看，主要取材于实验情景、日常生活情景和社会问题情景等；命题方式主要有文字叙述、图表数据、实验装置及实验报告等形式；探究内容是从“情景设置”中提出的具有一定研究价值的小课题，比如物质的化学成分、组成、结构、性质、制备、用途、元素含量或数据处理、理论推测等。3从答题要求看，具有“高起点，低落点”的特点，即题目看起来新颖独特、要求高，但解决问题用到的知识却很基础。4从中考题型来看，探究题主要涉及填空、简答、实验等，尤其侧重实验探究，一般不涉及选择题。二、化学探究题的解题方法
3、和策略1.猜想与假设验证类探究题：要仔细分析题目，可从不同的角度提出问题，并进行猜想和假设。提出的假设要严密、合理，有科学的理论依据。2.实验方案设计类探究题：根据试题的要求、结合已有的化学知识和生活经验，设计简单的化学探究性实验。设计探究性实验是综合考查学生能力的题目，对学生的要求很高。它不仅要求学生对物质的性质、检验和制备很熟悉，而且还要求实验方案简单易行，原料价格低廉，无污染等。对于该类问题同学们实际上只要根据题意搞清或确定实验的原理，然后紧紧抓住原理进行设计，难点也就化解了。3.收集证据解释类探究题：此类探究题是运用调查、查阅资料等方式收集解决问题的证据，并对所收集的证据和获得的信息进
4、行简单的加工与整理，通过分析、比较、分类、归纳、概括等方法，认识知识之间的联系，从而得出正确的结论，并对结论作出正确的解释。4.分析评价类探究题：要会对简单的化学实验探究方案的优劣进行评价，并提出自己的建议。科学探究的目的是为了让学生学会科学探究的方法，并在探究的过程中学会运用所学知识分析解决实际问题的能力，同时让学生学会创新，养成“勇于实践，敢于质疑”的科学品质。而近几年中考探究性试题中设置的对探究性实验方案的评价内容，应该说是上述精神最好的体现。对一个实验方案的评价，要注意从如下几个方面人手：原理是否正确，即能否达到实验的目的；所用原料是否常见、易得、廉价；是否节约药品，即原料的利用率是否
5、高；操作是否简单，即操作过程是否简捷优化；是否对环境产生污染；是否有实验误差；方案是否有新创意；安全性是否好等。能达到上述八点要求的实验方案应该说是最优实验方案。至于提出合理化建议，也就是基于上述几个方面，结合题意来提出符合要求的建议。【典型例题】类型一、猜想与假设验证类探究题1.实验盒中有 7 种没有标签的溶液，老师让化学实验小组同学鉴别这些溶液。（1）调查研究：实验盒中记录单上登记的 7 种溶液是：KMnO 4、Na 2CO3、CuSO 4、NaCl、Ca(OH) 2、NaOH 和稀盐酸，其中有颜色的是_溶液。查阅资料：无色有刺激性气味的氯化氢气体溶于水得到盐酸。研究方式：从 5 种无色溶
6、液中任意取出 4 种为一组进行鉴别。这样的组合共有 组。（2）提出假设：同学们从 5 种无色溶液中取出 4 种，分别贴上 A、B、C、D 标签，并且假设这一组溶液可能是 Na2CO3、NaCl、Ca(OH) 2和稀盐酸。（3）实验探究：同学们按以下步骤进行鉴别。第一步：取 4 支试管，分别加入少量的 A、B、C、D 溶液，然后依次加入少量盐酸，实验现象记录如下：溶液 A B C D加入盐酸后的现象 无明显变化 无明显变化 有气泡产生 无明显变化实验结论：C 是_溶液。第二步：依据图所示的装置进行实验，其中夹持固定装置已略去。从长颈漏斗加入盐酸，可以观察到 C 溶液中有气泡产生，A 溶液中有白色
7、沉淀生成，B、D 溶液均无明显变化。实验解释：A 溶液中发生反应的化学方程式为_。第三步：依据图装置进行 2 个实验。取少量 B 溶液倒入蒸发皿，加热，闻到有刺激性气味，停止加热。再取少量 D 溶液倒入另一蒸发皿，加热，有白色固体析出，停止加热。实验结论：B 是稀盐酸，D 是 NaCl 溶液。经过上述三步实验，同学们认为第 5 种无色溶液是 NaOH 溶液。（4）实验反思：老师引导同学们讨论了上述实验探究过程，进行了全面反思。老师指出：实验结论仍有不确定性。不能确定的是_溶液；其鉴别方法是_。老师提示：鉴别出 C 溶液后，不需外加试剂，就可以简便地鉴别出 A、B 溶液。请完成下列实验报告。实验
8、步骤 实验现象和结论【思路点拨】（2）在 4 种溶液中能与盐酸反应产生气体的为 Na2CO3，A 溶液为 Ca(OH)2，与 CO2反应生成 A 色沉淀。（4）没有实验来确定 NaCl 和 NaOH，要鉴别两者可加入酚酞试液等。【答案与解析】（1）KMnO 4和 CuSO4 5 （3）Na 2CO3 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H 2O（4）NaCl 和 NaOH 取 1 支试管，加入少量的 D 溶液，滴入几滴无色酚酞试液，若溶液变红，则D 溶液为氢氧化钠溶液，第 5 种溶液为氯化钠溶液；若溶液无明显变化，则 D 溶液为氯化钠溶液，第 5种溶液为氢氧化钠溶液实验步骤 实验现象和结论取
9、2 支试管，分别加入少量的 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 是氢氧化钙溶液；B 溶液中有无色气泡逸出，B 是稀盐酸【总结升华】本题的突破口就是根据已知的 7 种溶液的名称及化学式回忆物质具有的特性，或者根据已知物质的构成离子推断物质具有的特性，如：CuSO 4的水溶液是蓝色的。举一反三：【变式】做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是他进行了以下探究活动，请你一同参与。【问题 l】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？【查阅资料 1】（1）自然界中铁的氧化物主要是 Fe3O4和 Fe2O3两种（FeO 极易被氧化为 Fe2O3
10、） ；（2）铁的氧化物能溶于酸的溶液。【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_溶液，观察到的现象是_，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。【问题 2】铁燃烧的产物为什么不是 Fe2O3呢？【查阅资料 2】（1）Fe 3O4和 Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表：Fe3O4 Fe2O3 铁分解温度 1538 1400 熔点 1535（2）Fe 2O3高温时分解成 Fe3O4。【理论探讨】根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_之间，在此温度范围内 Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是 Fe3O4。【拓展延伸】（1）实验中为了防止集气瓶炸裂必
11、须_；（2）Fe 2O3高温时会分解成 Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式_；（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的 FeO 粉末，若粉末的颜色_，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。【思路点拨】1铁的性质：Fe+2HCl=FeCl 2+H2 产生气泡Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 产生红色固体 确定铁的存在2表中信息：铁在氧气中燃烧产生高温 15351538，为防止生成物炸裂瓶底，应在瓶中放大量水或铺一层细沙；温度高于 1400时，Fe 2O3分解，生成物为 Fe3O4和 O23FeO 的性质：FeO 与 O2反应生成 Fe2O3，根据粉末由黑色变
12、红棕色判断包装盒是否破损漏气。【答案】【实验探究】稀盐酸（硫酸铜等） 冒气泡（出现红色固体等）【理论探讨】15351538【拓展延伸】 （1）在集气瓶底部放少量的水（或在集气瓶底部铺一层细沙）（2）6Fe 2O3 高 温 4Fe3O4+O2（3）由黑色变成红棕色类型二、实验方案设计类探究题2.以下是实验室常用部分仪器：（1）指出图中仪器的名称：_。（2）小李同学选择仪器制取并收集氧气，已知他使用了仪器，那么他还需要使用图仪器中的_（填序号） ；该发生装置检查气密性的方法是：把导管的一端浸在水里，用手紧贴试管外壁，若导管口有_，则说明该装置不漏气。（3）小张同学正在收集一瓶 CO2，不知是否收集
13、满了，其验满方法是_。（4）某兴趣小组选用上述仪器，用锌粒和稀硫酸制氢气，锌粒反应完后，发现还有较多的灰黑色固体物质，从反应后的混合物中分离得到该灰黑色固体的操作方法是_。【提出问题】灰黑色固体物质的成分是什么呢？【提出猜想】可能含有单质碳；可能含有单质铜；可能还有其他物质【设计实验】请设计实验用化学方法证明该灰黑色固体物质中是否含有单质碳和单质铜。完成下表（不一定要填满）：步骤 实验方法 现象和结论123【反思讨论】上述各步反应完全后，兴趣小组的同学还收集到了少量剩余黑色固体物质，为了进一步探究剩余固体物质的成分，兴趣小组的同学讨论后，认为用初中化学知识无法解决，你对下一步的探究学习活动的合
14、理建议是：首先_。【思路点拨】（1）仪器是长颈漏斗；（2）因为用到酒精灯，没有用长颈漏斗，故选用单孔橡皮塞，即选用，而选用只能用排水法收集，不能用向上排空气法收集，故选用；检验气密性时，当导管 El 有气泡冒出，松开手后水进入导管形成液柱，说明气密性良好；（3）把燃着的木条放在集气瓶口，若木条立即熄灭，证明 CO2已收集满，否则，没有收集满；（4）利用过滤可从反应后的溶液中得到灰黑色固体；证明灰黑色固体中含有单质碳的方法是将灰黑色固体灼烧，产生的气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明灰黑色固体中含有单质碳，否则灰黑色固体不含有单质碳；证明灰黑色固体中含有单质铜，可先将灰黑色固体灼烧，再
15、加入稀硫酸，利用 Cu 与 O2生成 CuO，CuO 与 H2SO4反应得到 CuSO4蓝色溶液，根据是否得到蓝色溶液，判断灰黑色固体中是否含有单质铜；也可利用 Cu与 AgNO3溶液反应，出现银白色物质且溶液变成蓝色，证明单质铜的存在，答案合理即可。对于反应剩余下的少量黑色固体物质可以询问老师或查阅资料或上网查询等，不可放弃。【答案与解析】（1）长颈漏斗 （2） 气泡冒出，松开手后水进入导管形成液柱 （3）将燃着的木条平放到集气瓶口，若木条熄灭，证明 CO2已收集满 （4）过滤【设计实验】步骤 1 将灰黑色固体充分灼烧，再将生成的气体通人澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊，证明灰黑色固体中含单质
16、碳，否则不含单质碳步骤 2 向灼烧后的固体中加稀硫酸溶液变蓝色，证明灰黑色固体中含单质铜，否则不含单质铜【反思讨论】询问老师或查阅资料或上网查询等【总结升华】解题的关键是：（1）熟练掌握实验室常用仪器的名称及用途、装置气密性的检验，CO 2气体的验满；（2）利用 C 2O CO2 2Ca(OH) CaCO3证明单质碳的存在；利用 Cu O CuO 24HSO CuSO4证明单质铜的存在。举一反三：【变式】据报道：某农民为保鲜吃剩的半个西瓜，将其送入菜窖时，因菜窖 CO2含量过高而窒息死亡。某同学看了报道后，决定对自家菜窖内 CO2的含量进行探究。【查阅资料】当空气中 CO2的体积分数达到 1时
17、，就会使人感到气闷、头昏；达到 10时，使人呼吸逐渐停止，以致死亡。【设计方案】借鉴化学学习中测定_含量的实验探究，用碱溶液完全除去从菜窖内取出的气体样品中的 CO2。设计实验如图所示。【实验与事实】用注射器向集气瓶内注入适量 NaOH 溶液，振荡，充分反应后打开止水夹。观察到烧杯中的水倒流，最后瓶内的液体体积大约占集气瓶容积的 110。【结论与解释】 （1）菜窖内 CO2含量约 10，贸然进入容易发生危险；（2）菜窖内 CO2含量过高，原因之一是 CO2具有_的物理性质。【反思与评价】实验中用 NaOH 溶液比用石灰水更合理，原因是_。【拓展与迁移】室内 CO2含量过高，会使人感到气闷，此时
18、解决 CO2含量过高的简单措施是_。【思路点拨】1由于 CO2的密度大于空气，及菜窖内菜的呼吸作用产生 CO2，菜窖内 CO2含量高。2由于熟石灰微溶于水，NaOH 易溶于水，所以 NaOH 的饱和溶液就比 Ca(OH)2的饱和溶液浓度大，所以用 NaOH 溶液吸收 CO2。3结合生活实际，要注意菜窖的通风问题，以保证人身安全。【答案】【设计方案】空气中氧气【结论与解释】密度比空气大【反思与评价】氢氧化钠的溶解性强（或氢氧化钠易溶于水而氢氧化钙微溶于水或饱和氢氧化钠溶液比饱和氢氧化钙溶液的浓度大或氢氧化钙水溶性小等）【拓展与迁移】打开门窗类型三、收集证据解释类探究题3.请你参与下列探究：【问题
19、情景】在课外活动中，小斌按照课本实验（见左下图）探究分子的运动时，闻到了刺激性的氨味，于是，小斌在老师的指导下，设计了如下中图的实验装置，进行同样的实验，结果不再有刺激性的氨味，并且快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。【实验探究与结论】小斌用图上中装置进行实验。（1）滴入少量浓氨水后，湿润的酚酞滤纸条发生的变化是_。从分子运动的角度分析，此现象可说明的结论是_；从浓氨水化学性质的角度分析，此现象可说明的结论是_。（2）用初中的化学知识分析，固体氢氧化钠的作用是_。（3）和课本实验比较，小斌改进后的装置的优点是（写出两点）_；_。【思维拓展】小媚受小斌实验的启发，将上中图装置进一步改装
20、成上右图装置，用于验证二氧化碳的性质。（1）打开活塞 K 滴入稀硫酸后，两条用紫色石蕊试液润湿的试纸发生的相同变化是_，不同的变化是_，小媚从课本实验中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色，因而她认为以上两个变化验证的二氧化碳的性质依次是_、_。（2）小柔认为小媚的装置还可以同时验证：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。小柔为完成自己的两个验证实验，对小媚的实验进行的简单改进是_、_。【思路点拨】（1）打开活塞，稀硫酸滴入便和碳酸钠发生反应生成 CO2气体，CO 2溶于水生成碳酸（H 2CO3） ，H 2CO3能使紫色石蕊变红，因 CO2的密度大于空气的密度，则生成
21、的 CO2气体先聚集在试管底部，故下面的湿润试纸条先变红色。 （2）要验证二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则需要在大试管中加入澄清石灰水即可；若要验证 CO2本身不燃烧也不支持燃烧则只需在支管口放置燃着的木条。【答案与解析】【实验探究与结论】（1）滤纸条变红（只答“变色”不可）分子在不断运动；浓氨水（或 NH3H2O）易挥发浓氨水（NH 3H2O）显碱性或浓氨水（NH 3H2O）是碱性物质或氨气与水反应生成了碱或浓氨水（NH 3H2O）易分解（合理答案均可）（2）氢氧化钠吸水放热，加速浓氨水的挥发（只要答到“氢氧化钠吸水放热”就可）（3）现象明显、快速出现实验现象、实验药品用量少、环保无污染（答
22、出其中的任意两点均可）【思维拓展】（1）试纸由紫色变红色（答出“变红”即可，只答“变色”不可）下面的试纸先变红或两条试纸变色的快慢不同或两条试纸变色的深浅不同（若答“下面试纸变红，上面试纸不变红”不可，其他合理答案均可） 二氧化碳和水反应生成了酸（碳酸或酸性物质） 二氧化碳的密度比空气大或二氧化碳比空气重（合理答案均可，顺序错误不可）（2）在外管（或大试管）内加入澄清石灰水将燃着的木条放在支管口（以上两空不规定顺序，合理答案均可）【总结升华】本题是对课本中“验证分子运动实验”的改进再设计，但其实质是考查的浓氨水的性质和二氧化碳的性质。 （1）浓氨水是一种碱，碱能使酚酞变红色；此现象说明了氨分子
23、是不断运动的，浓氨水易挥发（或易分解等） ；（2）分子的运动速率随温度的升高而加快，可利用氢氧化钠吸水放热来加快浓氨水的挥发。类型四、分析评价类探究题4.硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。以下是由废铜料（含铁）生产硫酸铜晶体的流程。（1）B 的化学式为_，操作 a 的名称是_。（2）反应基本类型为_；反应、的化学方程式分别为：_；_。（3）已知：Cu+2H 2SO4（浓） CuSO4+SO2+2H 2O。从环保和经济的角度分析，对比途径、，途径的优点有：不产生有害气体和_。【思路点拨】从生产流程可知，利用稀 H2SO4与废料中的 Fe 反应而铜不反应，经过滤（操作 a）得到单质铜（A
24、） ，Cu 与 O2加热生成 CuO（B） ，CuO 与稀 H2SO4反应生成 CuSO4和 H2O；途径和途径的化学反应方程式分别是：途径：2Cu+O 2 2CuO，CuO+H 2SO4=CuSO4+H2O得关系式 CuH 2SO4CuSO 4途径：Cu+2H 2SO4（浓） CuSO4+SO2+2H 2O比较上述两种途径制取 CuSO4可知：途径的优点是不产生有害气体（SO 2） ，制取相同质量的CuSO4所需 H2SO4的质量少，使用稀 H2SO4比浓 H2SO4安全等。【答案与解析】（1）CuO 过滤 （2）化合反应 Fe+H 2SO4=FeSO4+H2 CuO+H 2SO4=CuSO
25、4+H2O（3）硫酸的利用率高（或节省原料等） （合理答案均可）【总结升华】从生产硫酸铜晶体的流程中分析不难看出途径是以下两个问题的组合：（1）除去铜中的铁， （2）CuCuOCuSO 4的转化。5.在实验室里制取乙烯（C 2H4）时，常因温度过高而发生副反应，部分乙醇跟浓 H2SO4反应生成SO2、CO 2、水蒸气和炭黑。查阅资料知，二氧化硫能使品红溶液、溴水颜色褪去；同时二氧化硫与二氧化碳的某些性质存在相似之处，如二氧化硫也能与澄清石灰水反应生成白色 CaSO3沉淀。（1）用图中的编号的实验装置设计一个实验，以验证上述反应的混合气体中含 CO2、SO 2和水蒸气。此装置的连接顺序（按产物气
26、流从左到右的流向）是_。 （填装置序号）（2）实验装置中 A 瓶的现象是_；结论为_。若 C 瓶中品红溶液不褪色，可得到结论是_。（3）装置中加的固体药品是_，以验证混合气体中有_。装置中盛的溶液是_，以验证混合气体中有_。（4）简述装置在整套装置中的位置的理由：_。【思路点拨】欲验证 SO2、CO 2和水蒸气，考虑到 SO2对 CO2验证的干扰和验证过程中 SO2、CO 2对水蒸气验证的干扰，因此，应首先验证水蒸气，用无水硫酸铜验证，然后分别验证 SO2与 CO2（用石灰水验证） 。【答案与解析】（1）（2）品红褪色 混合气体中有 SO2 混合气体中已无 SO2（3）无水 CuSO4 水蒸气
27、 澄清石灰水 CO 2（4）装置不能放在之前，因气流通过会带出水蒸气，影响 H2O 的验证；装置不能放在之后，因为将有 SO2、CO 2同时通过而影响 CO2的验证【总结升华】本实验的目的是：用乙醇和浓 H2SO4反应制取乙烯并验证生成的混合物中含有 CO2、SO 2和水蒸气，本题的关键是怎样排除 CO2与 SO2的相互干扰。举一反三：【变式 1】已知碳酸易分解，草酸与碳酸有相似的化学性质，在受热的条件下草酸也会分解，仅生成三种氧化物，某校研究性学习小组对此展开探究：提出问题 生成的三种氧化物是什么？查阅资料 无水硫酸铜是一种白色粉末状物质，遇水变成淡蓝色硫酸铜晶体。化学方程式为CuSO4（白
28、色粉末）+5H 2O=CuSO45H2O（蓝色晶体）提出猜想 生成的氧化物中有 H2O、CO 2和 CO。实验探究 张亮将生成的气体依次通过如图所示装置，验证猜想。（1）观察到 A 中_，证明生成物中有水。（2）B 中澄清石灰水变浑浊，证明_。（3）D 中红色粉末是_（填化学式） ，实验现象是_。交流讨论 陈军认为：张亮不需要 E 装置也能够推断出生成物中有一氧化碳，你是否支持陈军的观点？_（填“支持”或“不支持” ） 。请说出你的理由：_。陈军还认为：从环保的角度来看，此装置有一个缺陷，请你指出该缺陷：_，处理的方法是_。【答案与解析】实验探究 （1）粉末由白色变为蓝色 （2）生成的氧化物中有 CO2 （3）Fe 2O3 红色粉末变为黑色交流讨论 支持 因为三种氧化物中只有 CO 有还原性，只要红色粉末变为黑色，就能证明CO 的存在没有尾气处理装置，CO 直接排入空气中 将尾气燃烧或用气囊收集
