中考冲刺：科学探究专题.doc

中考科学探究专题复习与训练胡征善一、科学探究一般程序 提出问题 猜想或假设 查阅资料或科学实验 观察、解释，获取事实与证据 检验与评价 表达与交流二、举例： 稀盐酸中滴入紫色石蕊试液，溶液变红色。【提出问题】稀盐酸中存在_粒子，究竟是其中何种或那些粒子使石蕊变红？【猜想或假设】（1）可能是其中一种粒子引起的 是H2O ， 是Cl， 是_。（2）可能是其中两种粒子引起的 是H+、Cl， 是H+、H2O， 是_。（3）可能是其中三种粒子共同引起的 是H+、Cl、H2O【探究实验】1.在纯水中滴入紫色石蕊试液，溶液不变红，仍为紫色。结论：_。2.在氯化钠溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液不变红，仍为紫色。结论：_。3.有人认为实验2仍存在不足，你认为不足的原因是_。消除这种影响的实验方案为_。4.在稀硫酸中滴入紫色石蕊试液，溶液变红色。结论：假设、假设、假设和假设不成立，_可能成立5.在滴有紫色石蕊的稀盐酸中，溶液呈_色，不断滴加稀NaOH溶液，溶液颜色先由红色变为_色，后又变为_色。解释：根据反应方程式：_，原溶液中的_数目没有变化，_数目不断减少，_不断增多。推理：溶液颜色的变化是溶液中一些粒子变化引起的，而_证明溶液的颜色变化不是H2O引起的；实验2证明溶液颜色变化不是_引起的。结论：_。酸溶液可使酸碱指示剂变色实质是酸中的H+使酸碱指示剂变色，这就是酸的通性之一。以上的探究过程就是科研工作的基本方法。H+、Cl、H2OH+是Cl、H2O假设不成立假设、假设不成立引入新的离子Na+ 在氯化钾溶液中滴入紫色石蕊试液，观察实验现象。假设和假设红 紫 蓝解释：HCl+NaOH=NaCl+H2O Cl H+ Na+ 推理：实验1 Na+ 结论：假设1成立练 习科学探究题1、科学研究需要进行实验得到事实，并在此基础上进行必要的推理。因此，在学习科学过程中我们需要区分事实与推论。下列叙述：在气体扩散实验中，抽去玻璃片后，红棕色的NO2气体进入另一试剂瓶中；在盛有等量热水和冷水的烧杯中分别滴入几滴红墨水，热水很快变红；实验表明，分子都在不停地做无规则的热运动；实验表明，温度越高，分子的无规则热运动越剧烈。对其区分正确的是A是事实，是推论 B是事实，是推论C是事实，是推论 D是事实，是推论2、某化学学习小组在完成金属与盐溶液反应的探究实验前，针对将少量金属钠投入硫酸铜溶液中会有什么现象发生？生成什么物质？甲、乙两同学为此发生了争论，甲说：“钠在金属活动顺序中排在铜的前面，反应会置换出铜。”乙说：“不对，反应会放出气体，产生蓝色沉淀。”（1）乙的理由是_。（2）甲、乙两同学为了验证自己的观点，进行了实验。在实验中果然产生了气体和蓝色沉淀，但甲仍认为：“那会不会蓝色沉淀掩盖了铜的红色现象呢？”你如何用实验证明该蓝色沉淀中不含红色的铜：_。（3）写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式_。（4）由上述实验结果推断少量金属钠投入氯化铁溶液中产生的实验现象：_。3、在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“滴水生火”的魔术。他向包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小蔡很感兴趣，于是，他和同学们进行了如下系列探究实验：【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？【猜想】可能有一种气体和另一种物质生成；反应过程中可能有热量放出。【实验】装置如图所示：【实验探究】探究一：探究反应后生成的气体是什么？（1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃。说明生成的气体是 。（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：_。探究二：反应后生成的另一种物质是什么？（1）小张猜想另一种物质是Na2CO3，小蔡认为不可能。小蔡的依据是：_。为了证实小蔡的看法，请你设计实验证明CO32-的不存在（即填写下表）：实验步骤实验现象实验结论（2）小蔡取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色。说明反应后所得的溶液呈性。【表达】实验探究小组根据实验现象分析，得出过氧化钠与水反应的结论，请你写出其反应的化学方程式_。4、甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有：_、_。写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式：_。 （2）猜想二：块状固体B溶于水可能有_现象（填“放热”或“吸热”）。请设计实验方案验证你的这一猜想（至少写出两种方案，如果写出三种正确方案奖励1分）：_；_；_。 （3）取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。甲同学认为，白色固体C可能是：氢氧化钙；乙同学认为，白色固体C可能是：碳酸钙；你认为，白色固体C还可能是： 。请设计实验证明你的猜想（填写下表）：方 案现 象 和 结 论5、铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？【猜想与假设】猜想：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”。猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；猜想：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；猜想：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。【收集证据】（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。（二）实验探究：针对上面的猜想至猜想，化学活动小组依次设计了实验方案，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象。请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中。猜想可行的实验方案观察到的实验现象猜想将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象。果肉表面不变色猜想果肉表面变色猜想果肉表面不变色猜想果肉表面不变色猜想温度高的先变色【得出结论】_。【反思与评价】（1）在四种猜想中，你认为猜想_（填代号）最不合理，理由是_。（2）在验证猜想时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是_ 。【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是_。6、小强同学在实验时，不小心将酚酞溶液滴入了盛有碳酸钠溶液的试管里，发现溶液的颜色变红了，他觉得奇怪，于是开始了探究。 实验1. 用清洁的试管取少量新配制的碳酸钠溶液，滴加酚酞溶液，溶液变红，用pH试纸测试，溶液的pH为11。【提出问题】如果让你去探究，你想探究什么问题：_?【猜想与假设】由最开始溶液变红的实验现象，你对其原因的猜想：一是_；二是_。【实验探究】该同学为了证明自己的猜想，又进行了实验。 实验2. 分别测试碳酸钾、氯化钠、硫酸铜、硫酸钠、氯化铁、硝酸钾等溶液的pH，实验结果记录如下表。盐K2CO3NaClCuSO4Na2SO4FeCl3KNO31074737(1)他进行实验1的目的是_；(2)由实验1得出的结论是_；(3)由实验2得出的结论是_。【结论与解释】通过探究，请你解释开始时溶液变红的原因是_。7、已知永久性磁铁的主要成分是Fe3O4。某研究性学习小组设计了下列实验模拟工业炼铁原理，并探究Fe2O3的反应产物：（1）为了保证实验的准确性，上述实验的方框中应接(填仪器名称和所用的试剂)_。尾气如何处理？答：_。（2）为了确定CO还原Fe2O3的产物，有人用吸铁石来证明Fe2O3的还原产物是铁，你认为是否妥当？_，其原因是_。（3）为了确定CO还原Fe2O3的产物的组成(产物中不含Fe2O3)，该研究小组进行了如下定量实验：实验前后分别称量U型管和碱石灰，结果增重了3.521 g，则产物中铁元素与氧元素质量之比为_。8.000g Fe2O3中Fe质量为8.000g112/160=5.600g，O的质量为8.000g5.600g=2.400g。反应后Fe2O3失去O的质量为3.521 g16/44=1.280 g，反应后固体混合物中O的质量为2.400 g1.280g=1.120 g，因此反应后固体混合物中Fe与O的质量比为5.600g1.120 g=51（4）该研究小组根据上述实验原理，进行了多次探究性实验（每次实验Fe2O3的用量均为8.000 g），有效实验结果记录如下表：实验编号消耗m(CO)/ g反应温度/K产物的主要成分A约773（用酒精灯加热）Fe3O43.2A约1173（用酒精喷灯加热）FeO9.5A约1273（用酒精喷灯加热）Fe实验结论：工业上炼铁的反应是复杂的，Fe2O3被CO还原的产物会因_和_的不同而不同。8、工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： 完成下列填空：（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。 A B （2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为： 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是 （填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是： 。（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： ；滤液D加石灰水前先要加热，原因是 。（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为： （注明你的表达式中所用的有关符号的含义）9、过量使用化肥会引起水体富营养化污染。为了研究水生植物在治理水体富营养化中的作用，某科学学习小组进行了以下课题研究：课题名称：比较金鱼藻和水葫芦对富营养化水体中氮元素的吸收作用。实验材料：大小合适的相同水箱、金鱼藻、水葫芦、富营养化河水、蒸馏水、检测水中氮元素含量的相关仪器和其他必须设备。研究过程：取三个水箱，编号A、B、C，分别注入相同体积的富营养化河水，并在A、B中分别放入相同质量的金鱼藻和水葫芦。均置于适宜的环境中，定期测量各水箱中的氮元素含量。（1）在实验过程中为防止水分蒸发引起的误差，他们应该定期在每个水箱中添加一定量的_（填“蒸馏水”或“富营养化河水”）。（2）在收集事实证据时，该小组获得了以下氮元素含量的实验数据（单位：毫克/升）：水箱号0天10天20天30天40天A（放金鱼藻）2.912.872.652.041.86B（放水葫芦）2.912.482.101.501.32C（对照组）2.912.902.902.892.90处理数据：在坐标系中画出A、B两个水箱中氮元素含量随时间变化的关系折线图。（3）根据以上实验结果，该学习小组可以得出的结论是：水葫芦和金鱼藻均能吸收水中的氮元素，但_的吸收能力更强。（4）近年来，由于富营养化污染，我市的很多河道出现了水葫芦疯长，给河道环境及功能造成很大的危害。如果任水葫芦在河道里自生自灭，你认为能否降低河道水体的富营养化污染？_。答案：（1）蒸馏水 （2）（3）水葫芦 （4）不能10、2012年3月25日起，嘉兴、舟山等6个环杭州湾城市正式公布大气PM2.5的监测数据。PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物。与较大的颗粒物相比，富含大量有、有害物质，对人体健康和大气环境影响更大。请回答下列问题：（1）下图是某城市一天的PM2.5动态监测数据折线图。这一天中PM2.5的最高值出现在_时左右，出现这一峰值的可能原因是_。（2）PM2.5中的气体污染物主要是化石燃料燃烧的产物。北京市车用汽柴油已开始执行地方新标准，油品硫含量指标限值由每千克50毫克降低为每千克10毫克。按照北京市现有机动车每年消耗汽柴油5.4109千克计算，全年二氧化硫排放量可减少多少千克？（假设油品中的硫燃烧后全部转化为二氧化硫）（3）利用太阳能也可有效减少污染物的排放。某小区路灯利用与太阳能电池板相连的蓄电池作电源，其电压为12伏、容量为24安小时。若路灯的规格为“12V、24W”，则正常工作时通过路灯的电流是_安，充足电的蓄电池可供路灯使用_小时。答案：（1）17 下班高峰，机动车尾气排放增加 （2）4.32105千克 每年消耗汽柴油的含硫的质量为 5.4109千克(50毫克/千克10毫克/千克)=216109毫克=2.16105千克 燃烧生成二氧化硫的质量为2.16105千克64/32=4.32105千克 （3）2 12 由“电功率P=电压U电流I”得：I=P/U=24W/12V=2A 由“容量为24安小时”而“正常工作时通过路灯的电流是2安”，则：24安小时/2安=12小时【答案】3、Ca(OH)2；CaCO3（填物质名称同样对）CaO+H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O放热；取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，用手触摸烧杯外壁。取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，立即用温度计测定溶液温度的变化。在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即塞上带导管的单孔橡皮塞，同时将导管的另一端放入盛水的水槽中，观察导管口是否有气泡放出。在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即在试管口套上一只瘪气球，观察气球体积的变化。（只要写出其中的正确答案或其他合理答案即可）（3）Ca(OH)2和CaCO3的混合物；方 案现象和结论步骤：将所得固体C加入到试管中，加入少量水，振荡，再向其中滴入两滴酚酞试液；步骤：再向试管中滴入稀盐酸。若溶液变红，则白色固体C中含有Ca(OH)2若溶液不变红，则白