中考化学实验探究题归类及解法

中考化学实验探究题归类及解法实验探究活动是新课标理念中的一种全新的学习方法，也是中考考查的重点和热点，但不少同学对于实验探究类试题，往往不知如何入手去解答。实验探究题中的许多内容都是平时学习（实验）或生活中司空见惯的，只是命题形式新颖，选择素材陌生度高，但基础知识或原型实验来源于教材的演示实验或学生实验。很多同学做题时联想不到，这就要求我们在平时学习和生活中要多想多问几个为什么？要注意从化学的视角去观察思考学习和生产生活中的各种问题，并能根据自己已有的化学知识和经验对问题做出有意义的猜想和假设，并设法用实验去检验验证它。在解答实验探究类试题时要①通读全题划出关键的语句，审清题意,明确要求；②回归教材确定知识点；③细心分析明确设计意图，灵活应用基础知识解决探究题中的问题（关键是分析题中的设计方案和实验装置图）。现从近年来各地中考试题中选取数题，进行简要的归类与评析。根据探究题的内容可分为以下几种类型：一、气体成分的探究如人吸入和呼出气体成分探究、酒精和蜡烛等可燃物燃烧后产生气体成分探究、两种物质反应后产生气体成分探究、鱼瞟内气体成分探究等。涉及的知识点有空气、O2、N2、H2、CO、CO2等这些物质的制法及检验，以及它们与氧气、水、碱溶液等反应产生的特有现象。探究的物质对应的知识点及应用物理性质化学性质及制法空气无色无味气体，微溶于水。支持燃烧，供给呼吸。收集方法：可用注射器抽取或先往集气瓶注满水盖上玻片，移到需取样之处将水倒掉并盖上玻片。O2无色无味气体，微溶于水。具有氧化性：燃烧更剧烈；金属锈蚀；食物腐败。制法：加热高锰酸钾或用MnO2催化过氧化氢(H2O2)制取氧气N2无色无味气体，难溶于水。化学性质很不活泼：用作焊接金属、灯泡、食品包装的保护气，防止氧化、腐败。H2无色无味气体，难溶于水，最轻的气体。具有可燃性：绿色高能燃料，产物只有水。具有还原性：贵重金属的冶炼。制法：活泼金属与酸反应(Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑)。CO无色无味气体，极难溶于水。具有可燃性：作燃料，产物只有CO2有毒污染空气：煤气中毒、醉碳等。处理方法：用气球回收或点燃。具有还原性：炼铁CO2无色无味气体，能溶于水，压强增大溶得更多，密度比空气大。一般不支持燃烧也不能燃烧，不能供给呼吸：用于灭火；疏菜保鲜；浓度高对人体有害。与水反应生成H2CO3,H2CO3使紫色石蕊变红：制碳酸饮料有点酸味。使澄清石灰水变浑浊：用于检验CO2，根据浑浊程度可判断CO2的含量。与NaOH反应生成Na2CO3：用来吸收(除去)CO2制法：石灰石或大理石与稀盐酸反应(不能用浓盐酸或稀硫酸)例1．(07长春)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，并填写下表。操作过程实验现象结论Na2CO3NaHCO3白色固体，易溶于水。水溶液显碱性。石蕊变蓝酚酞变红。可使面包疏松多孔。遇酸有气泡(CO2)产生、该气体能使澄清石灰水变浑浊。可用于中和胃酸、蚁酸、胆汁等。洗涤剂成分。CaCO3白色固体，难溶于水。石灰石高温煅烧变成生石灰(CaO)遇稀盐酸有气泡(CO2)产生、该气体能使澄清石灰水变浑浊。补钙剂；牙膏、蛋壳、水垢、珍珠等主要成分。例2．(08黔东南)某包装盒里有一包白色物质，上面写着“生石灰干燥剂”字样。几天后，某同学发现固体粉化了。（1）生石灰做干燥剂的原理（化学方程式）；(2)为了探究这包固体粉化后能不能继续作干燥剂，他作了如下探究：步骤：取适量粉末于烧杯中加蒸馏水溶解，用手触摸烧杯外壁。现象：感觉不到明显的热量变化。结论：。(3)为了探究这包固体粉化后的粉末里含有的物质，该同学做了如下实验：步骤：取适量粉末加蒸馏水溶解，再加入几滴无色酚酞试液。现象：溶液变为红色。结论：。(4)该同学认为这包粉末里除含有(3)中探究到的物质外，还可能含有其它物质。提出问题：可能含有。请写出证明该物质可能存在的实验步骤、现象和结论：。[思路点拨]本题是一道较为典型的探究性中考题，它的命题紧扣课标和各版本的教材，同时又对学生们知识的掌握情况及思维能力、实验设计能力、探究能力及综合能力提出了较高的要求。它以生活中司空见惯的食品干燥剂生石灰作为试题的情景，通过分析生石灰放在空气中变成粉末的原因进行猜想和探究。事实上本题考查的仍然是知识的应用，考查的是相关物质的性质。解题的关键是抓住生石灰氧化钙及其在空气中变质后一系列物质的性质（生石灰与水反应生成熟石灰氢氧化钙，同时放出热；而氢氧化钙是碱，水溶液显碱性，并能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水；所生成的碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体）。一旦做到这一点，思维就很通畅，解题就很顺手，所有设置的探究性问题也都会迎刃而解，这也就平时一再强调双基重要性的原因，也是“问渠哪得清如许，惟有源头活水来”的原因之所在。［答案］（1）CaO+H2O=Ca(OH)2(2)不能作干燥剂(3)固体中有氢氧化钙(4)CaCO3；取少量固体粉化后的粉末于试管中，注入稀盐酸，并把产生的气体通入澄清石灰水中；加稀盐酸有气泡产生，石灰水变浑浊；固体粉化后有碳酸钙。三、反应条件的探究及实验方案的评价

大量实验证明，许多化学反应能通过提高温度、增加反应物的浓度、加催化剂、增大反应接触面积(改变形状、状态)、通过搅拌或振荡等途径来加快化学反应速率。如铁生锈、铜生锈条件的探究，燃烧条件和灭火原理的探究，电解水实验条件的探究等。浓硫酸Cu片喷有少量碱液的棉花石蕊试液对一个实验方案的评价，要注意从如下几个方面入手：①原理是否正确，即能否达到实验的目的；②所用原料是否常见易得、廉价；③是否节约药品，即原料的利用率是否高；④操作是否简单，即操作过程是否简捷优化；⑤是否对环境产生污染；⑥是否有实验误差；浓硫酸Cu片喷有少量碱液的棉花石蕊试液例3．（08黔东南）某化学兴趣小组的同学在探究金属的化学性质时，发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应。那么，铜与浓硫酸能否发生反应？他们设计了如图所示装置进行探究。[猜想与假设]：在常温下能反应；②常温下不能反应，但在加热条件下能反应；③在加热条件下不能反应。[实验与事实]：操作①将一小块铜片放入试管中，加入足量浓硫酸，无明显现象；操作②加热该试管，铜片上有气泡产生，经检验产生有毒的刺激性气体；操作③立即停止加热，将试管中的残液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色。[结论与解释]：（1）由以上探究可知：猜想（填编号）是正确的；（2）经检验产生的气体是SO2，铜跟浓硫酸在加热的条件下反应的产物只是SO2和CuSO4。[反思与评价]：（3）操作③中，从安全角度考虑（填“能”或“不能”），将水倒入剩余液体中。（4）在“结论与解释”(2)中对产物是SO2和CuSO4的判断是否正确，其理由是[拓展与应用]：根据以上探究和已掌握的知识，该兴趣小组的同学设计了两个制取硫酸铜的实验方案：稀硫酸O2△①CuCuSO4②Cu CuOCuSO4稀硫酸O2△ （5）请你从安全、节约、环保方面进行评价，较好的方案是（填编号），其理由是[思路点拨]本题是对探究性实验事实进行处理并得出正确结论的最典型例子。解题的关键是抓住探究性实验的事实，并对实验事实通过比较、归纳、概括、总结等方式进行处理，得出结论，然后应用结论分析解释现象，说明问题。本题通过对“实验与事实”所提供的实验现象进行比较分析可得出正确的结论：(1)铜与浓硫酸在常温下不能反应，但在加热条件下能反应；对于（3）借助操作①与操作②的实验事实进行分析，剩余液体中可能存在未反应完的浓硫酸，故不能将水倒入剩余液体中(只能酸入水，不能水入酸)，如果直接倒入少量水中可能会造成安全隐患；(4)根据“结论与解释”(2)，并结合质量守恒定律可知：在加热的条件下，铜与浓硫酸反应不仅生成二氧化硫和硫酸铜，还应该生成。“拓展与应用”中的对实验方案的评价是评价题中的经典题之一，抓住上述的评价要素(安全、节约、环保)，就会言之有物：由实验原理①Cu+2H2SO4（浓）SO2↑+CuSO4+2H2O②2Cu+O22CuO

CuO+H2SO4==CuSO4+H2O可知，方案②明显的要比方案①好，原因是：相对于方案①，方案②减少了对环境的污染；由于不使用浓硫酸，安全性要好；制取等质量的硫酸铜使需要的硫酸量要少，从而节约了药品等。[答案](1)②

;(3)不能

;(4)不正确

;

反应前后元素种类不同（或生成物中不含氢元素）(5)②;

不使用浓硫酸安全性好（或节约硫酸、不污染环境）例4．（06大连）影响化学反应速率有很多因素，例如催化剂二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。请你列举生活中的事例，对影响化学反应速率的其他可能的因素再作出两种猜想，并设计验证方法或操作以证明你的猜想（将有关内容填在下表中）。序号生活事例猜想验证方法或操作12[思路点拨]化学反应的速率一直是化学家所关注的事。影响一个化学反应速率快慢的因素有很多，如反应物的浓度、接触面积、温度、催化剂、搅拌（振荡）等。本题要求能结合日常生活中影响化学反应速率快慢的一些现象，来猜测影响化学反应速率快慢的因素及相应的实验方案。解答如下：序号生活事例猜想验证方法或操作1铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中易生锈。生锈速度与水的含量有关把铁钉放在水面处和空气中，水面处铁钉先生锈。2食品在夏天比冬天坏快。与温度高低有关。食品放在冰箱中和冰箱外，冰箱外的先变坏。蜂窝煤比煤块燃烧更旺。与接触面积有关。相同质量的碳粉和碳块燃烧，碳粉先燃烧尽。可乐摇动后气泡冒出明显加快。振荡加快反应速率。相同质量的两份碳酸钠粉末和稀盐酸反应，一份振荡，另一份不振荡，振荡的先反应掉。四、生活中的现象和化学原理的探究化学来源于生活，生活中处处有化学。新课标中指出“注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系。逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题”。如二氧化碳和二氧化硫等气体与水反应原理探究，酸溶液或碱溶液中哪种粒子使酸碱指示剂变色或与某物质发生反应的原理探究，酸碱指示剂应用的探究，能源开发、环境污染与防冶、元素与人体键康、化肥农药的使用等方面的探究。例5．（08南京）南南同学跟妈妈学烧紫甘蓝（紫卷心菜），用油妙后加入食醋．发现紫色的叶片立即变红，激发了他的探究欲望。

［提出问题］紫甘蓝的汁液能作酸孩指示剂吗？

[进行实验]取紫甘蓝叶片少许在研钵中捣烂．用少皿水浸泡．滤出蓝紫色的汁液。将汁液分别滴人下列液体中，观察其显示的颜色并记录。液体名称白醋蒸馏水食盐溶液肥皂水碱溶液紫甘蓝汁液显示的颜色红色蓝紫色蓝紫色蓝色绿色[得出结论l］紫甘蓝的汁液（选填“能”或’‘不能”）作酸碱指示剂．[质疑并求证]紫甘蓝的汁液在均为碱性的肥皂水和纯碱溶液中，为何足示不同颜色？用pH试纸测得上述肥皂水和纯碱溶液的pH分别为9和11，则肥皂水的碱性比纯碱溶液的碱性（选填“强”或“弱”）。

查阅资料：PH7～910～1112～14紫甘蓝汁液显示的颜色蓝色绿色黄色[得出结论2]紫甘蓝的汁液在不同pH范围内显示的颜色不同，利用紫甘蓝的汁液还可以区分液体碱性的

[拓展应用]柠檬酸是制汽水的原料之一，为探究其固休是否显酸性，南南同学联想到教材上二氧化碳相关实验的设计，准备了三朵用紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的干燥小花。取干澡的花①和喷上水的花②，分别放人盛满二氧化碳的两个集气瓶中。发现花①不变色，花②变成了色。在干燥的花③上直接撒少最柠檬酸固体花不变色，说明了；再向该花喷水，蓝紫色的花上出现了红色。

[反思］上述花的变色均与水有关，水的作用分别是：

花②中；花③中。[思路点拨]本题主要是考查学生对已有酸碱指示剂和pH知识的迁移应用和酸碱溶液能使指示剂变色的原因。只要遇酸遇碱或酸碱强弱程度不同显示不同颜色的物质都可以作酸碱指示剂。酸溶液能使指示剂变色是因为溶液中存在自由移动的H＋,碱溶液能使示剂变色是因为溶液中存在自由移动的OH－,而柠檬酸固体中的H＋不能自由移动，二氧化碳中没有H＋所以它们不能使指示剂变色。当二氧化碳溶于水并与水反应生成碳酸，碳酸在水中会解离出H+，柠檬酸溶解于水后在水中会解离出H+故能使指示剂变色。答案：［得出结论1］能

［质疑并求证］弱

［得出结论2］相对强弱

［拓展应用］红柠檬酸固体不显酸性

［反思］水与二氧化碳反应生成碳酸，碳酸在水中会解离出H+柠檬酸溶解于水，在水中会解离出H+五、实验异常现象的探究做实验时，由于药品取量多与少、浓度大与小、装置安装不同以及设计方案不同等因素，会对实验造成异常现象。如质量守恒定律实验(用气球代胶塞不平衡)的探究，空气成分(水进入瓶内达不到1/5)的探究，二氧化碳制取(石灰水不变浑浊)的探究等。例6．（07合肥）小明同学在一次化学实验中点燃酒精灯，可是怎么点也点不着，这是怎么回事呢？小明想弄个明白，他设计并进行了下列实验。①看酒精灯内是否还有酒精，发现酒精量很充足。②将灯内的酒精倒出少量点燃，酒精燃烧了。③挤压灯头处的灯芯，用火去点挤出的少量液体，该液体不燃烧。④将酒精灯灯帽盖好放置几小时后，再用火去点，酒精灯能点燃。⑤在学校图书馆查阅资料，获得了下列信息：“酒精（学名乙醇，化学式为：C2H6O）是一种无色透明、具有特殊香味的液体。它易挥发，能与水以任意比互溶，并能溶解多种有机物。酒精在空气中燃烧或体内完全氧化时，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。实验室所用酒精一般是95%的酒精……酒精的沸点为78．5℃，水的沸点为100请你回答下列问题。（1）写出酒精燃烧的化学方程式。（2）实验①能得出什么结论？