1、专题四实验探究题一、专题简介 近几年来，实验探究部分在中考中所占的比率明显上升。实验探究灵活性强，题目设计灵活多样，涉及的知识点较多，考题的设计来源于教材中的活动探究和情境素材等，由学生根据掌握的化学知识解决问题，对学生的思维能力要求较高，往往成为学生夺取高分的关键。中考考查的科学探究能力主要有提出问题的能力、解决问题的能力和实践能力三个方面，包括“提出问题”“建立假设”“收集证据”（设计实验方案、进行实验等）“获得结论”“交流评价”几个基本环节。二、常见题目类型1.自主设计实验探究方案。2.对题中所给探究方案或猜想进行评价。3.针对题设情景，提出有价值的问题并探究。4.对现象、资料和数据分析
2、对比，总结出一般规律。5.综合性实验探究题。三、学法指导中考实验探究题，一般起点较高（可能创设较新的情景），但落点低（仍是考查基础知识和基本技能）。因此，在解决此类题目时，不要有畏惧心理，要充满信心地认真完成每一道题，再难的题目都会有一些容易的问题，能做多少算多少，尽量多拿分。1.思路（1）认真读题，审清题意，明白探究的目的，确定探究的课题。（2）根据问题，选择合适的方法，提取题目有效信息。（3）将题目中提炼出的信息与所学知识融合，通过知识迁移、类比等手段进行整合，解决问题。2.方法（1）对照法：探究两件事物的相同点或不同点时使用的方法。（2）分类法：把不同的物质按某些相似的特征归纳在一起。（
3、3）推理法：包括比较推理、归纳推理和演绎推理。（2020柳州）钙是一种非常活泼的金属，常温下能与水发生反应，反应的化学方程式为：Ca2H2O=Ca(OH)2H2。在实验室，某兴趣小组先将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中，再取一块钙加入到硫酸铜溶液中，观察到有大量气泡产生，同时有蓝色沉淀生成。充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，兴趣小组对滤渣的成分进行探究。【提出问题】滤渣的成分是什么？【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水，Cu(OH)2不溶于水。类型类型1有关生成物成分的探究有关生成物成分的探究【猜想与假设】猜想一：全部是Ca(OH)2猜想二：全部是Cu(OH)2猜想三：_小东从物理性质进行分析后认
4、为猜想_不合理，理由是_。【实验与验证】是是Ca(OH)2和和Cu(OH)2的混合物的混合物一一Ca(OH)2是白色固体，而所得滤渣是蓝色的是白色固体，而所得滤渣是蓝色的实验实验操作实验现象实验结论实验取少量蓝色滤渣放入烧杯中，加入适量的水溶解后过滤，将滤液分成两等份，向其中一份滴入酚酞试液滴入酚酞后滤液呈色滤液显碱性，证明滤液中有OH离子实验向实验的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液有白色沉淀证明滤液中有_离子红红Ca2【结论与反思】根据实验和实验可以证明猜想_正确，写出实验中发生反应的化学方程式_。【拓展与延伸】Na和Ca都是非常活泼的金属，都能与O2反应生成过氧化物。这两种过氧化物与水反应
5、的化学方程式分别为：2Na2O22H2O=4NaOHO2和2CaO22H2O=2Ca(OH)2O2。长途运输鱼苗时常选择CaO2作供氧剂而不选择Na2O2的原因是_。三三Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH 生成的生成的Ca(OH)2微溶于水，覆微溶于水，覆盖在盖在CaO2表面，阻止了反应的进行，随着运输过程中的震动，表面，阻止了反应的进行，随着运输过程中的震动，CaO2又与水反应，可以长时间持续缓慢地产生氧气；又由于又与水反应，可以长时间持续缓慢地产生氧气；又由于Ca(OH)2微溶于水，使溶液碱性较弱，均有利于鱼苗长途运输微溶于水，使溶液碱性较弱，均有利于鱼苗长途运输【解析】【猜
6、想与假设】由题意，钙在水中反应生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，可能存在于沉淀中；生成的氢氧化钙能与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，故猜想沉淀为氢氧化钙和氢氧化铜的混合物。根据题给条件“得到蓝色滤渣”可知，滤渣不可能全部是氢氧化钙，否则滤渣只能呈现白色，故猜想一不合理。【实验与验证】根据实验结论“滤液显碱性”和实验操作“滴加酚酞试液”可知，实验现象是滤液呈红色。钙离子能与碳酸根离子结合生成白色的碳酸钙沉淀，证明滤液中存在Ca2。【结论与反思】结合滤渣的颜色和上述实验结果可知，滤渣中存在氢氧化钙和氢氧化铜，猜想三正确。【拓展与延伸】由题给化学方程式可知，两种过氧化物与水反应的生成物的区别是碱的不同；再
7、注意到NaOH和Ca(OH)2溶解性的显著差异，即可推测选用过氧化钙的原因。（2020昆明）K3Fe(C2O4)33H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体。小李和小赵同学在老师的指导下探究K3Fe(C2O4)33H2O的热分解产物。【查阅资料】碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气；含有Fe2的盐溶液可与K3Fe(CN)6发生反应产生蓝色沉淀；含有Fe3的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液。【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？【猜想与假设】猜想一：气体产物中含有CO；猜想二：气体产物中含有CO2；猜想三：气体产物中含有_。CO、CO2【实验探究】（1）探究气体产物小李同学对气体产物
8、进行探究，设计如图实验（夹持装置及部分装置省略）：实验中观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，装置D中的固体变为红色。由此判断猜想_正确。三三实验现象结论取滤液加入硫酸_固体中含有K2CO3取滤渣加入硫酸溶解后，分成两份一份中加入K3Fe(CN)6_固体中含有FeO另一份中加入KSCN溶液变为红色固体中含有_（2）探究固体产物小赵同学对固体产物进行如表探究。取K3Fe(C2O4)33H2O热分解后的固体产物（经实验证明无磁性）于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验：产生气泡产生气泡产生蓝色沉淀产生蓝色沉淀Fe2O3【实验结论】K3Fe(C2O4)33H2O的热分解产物有_种。【拓展延伸】晒制蓝
9、图时，用K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。432 g FeC2O4在一定条件下分解可以得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，则两种气体质量的最简整数比为_。6 14 11(或或11 14)类型类型2有关物质组成及成分的探究有关物质组成及成分的探究（2019梧州）市售的“自热米饭”带有一个发热包，遇水后可迅速升温至150，保温时间达3小时，能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣，进行了以下探究。【查阅资料】（1）发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。（2）氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体，
10、但后者可溶于NaOH溶液。【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份。（1）小吴用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有。用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。（2）小周将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞试液，滤液变色，证明原粉末中含生石灰；再向滤液中加入 ，看到白色沉淀生成，证明原粉末中含有氯化钠。铁粉铁粉红红含有稀硝酸的硝酸银溶液含有稀硝酸的硝酸银溶液（3）除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家提出了以下几种猜想：猜想一：只存在上述三种中的一种；猜想二：上述三种同时存在；猜想三：存在铝粉和炭粉；猜想四：存在镁粉和铝粉；
11、猜想五：。【实验验证】小施用样品A进行实验，流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时，他观察到开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，最后得到的是无色溶液E。存在镁粉和炭粉存在镁粉和炭粉【实验结论】不溶物D是 。大家结合实验现象讨论后，认为猜想正确，理由是_。炭粉炭粉三三有不溶物有不溶物D，说明样品中含有炭粉；加入足量稀盐酸产生，说明样品中含有炭粉；加入足量稀盐酸产生气泡，是因为铝、镁或铝或镁和稀盐酸反应生成了氢气；气泡，是因为铝、镁或铝或镁和稀盐酸反应生成了氢气；加入足量氢氧化钠溶液，开始时有白色沉淀生成，后来又加入足量氢氧化钠溶液，开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，说明滤液全部消失，说明滤液
12、B中不含镁离子，即样品中不含镁粉，中不含镁离子，即样品中不含镁粉，则样品中含有铝粉则样品中含有铝粉【原理探究】小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为_（填名称）。但温度很快下降，说明该反应很快结束，不能长时间保温。【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。空气空气【实验验证】同学们按资料介绍，用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验，不久后发现锥形瓶外壁微烫，并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。【拓展活动】在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们，铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该
13、反应的化学方程式 。2FeO22H2O=2Fe(OH)2【解析】【成分探究】（1）铁粉能被磁铁吸引。（2）由后面内容“证明原粉末中含生石灰”，可推知溶液中含Ca(OH)2，溶液显碱性，会使无色酚酞试液变红；由后面产生白色沉淀和原粉末中含有氯化钠的结论，可推知该处是通过检验Cl来证明含氯化钠，因溶液中有OH，需排除其干扰，可加入含有稀硝酸的硝酸银溶液。（3）由前面的猜想可知，还剩一种情况是存在镁粉和炭粉。【实验结论】炭粉不溶于酸，所以不溶物D是炭粉；有气泡产生，说明含活泼金属；加入足量氢氧化钠溶液，开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，说明滤液B中不含镁离子，即样品中不含镁粉，则样品中含有铝粉，
14、故猜想三成立。【原理探究】加水后发现A中温度迅速升高，B中有气泡产生，该气体为受热膨胀逸出的空气。【拓展活动】在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生，说明生成的碱是氢氧化亚铁，铁锈蚀需同时与O2和H2O作用，即反应物是Fe、O2和H2O，据此可写出反应方程式，注意配平。（2019安顺）实验室有一包白色粉末，可能含有Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl中的一种或几种，为了确定其成分，某化学兴趣小组进行了如下实验探究。【查阅资料】CaCl2溶液显中性；K2CO3和“纯碱”的化学性质极其相似；MgCO3微溶于水，不考虑为沉淀。【实验步骤】步骤：
15、取一定量样品于烧杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀产生，溶液呈无色。初步结论：原粉末中一定不含 。CuSO4步骤：将步骤中的混合物过滤，进行下一步实验探究。【实验探究一】小明同学对步骤中过滤所得滤液设计了如下的实验探究方案：实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论取一定量滤液于试管中，加入足量CaCl2溶液，充分振荡后，再滴加酚酞溶液溶液呈红色由此确定原粉末中含有_KOH请说明加入足量CaCl2溶液的理由_。【猜想假设】小红同学对步骤中过滤所得固体成分提出了如下猜想：Mg(OH)2BaSO4BaCO3Mg(OH)2、BaSO4BaSO4、BaCO3Mg(OH)2、BaCO3Mg(OH)
16、2、BaSO4、BaCO3【实验探究二】小红同学对猜想设计了如下的实验探究方案：因因K2CO3溶液显碱性溶液显碱性也能使酚酞溶液变红，需排除其干扰（合理即可）也能使酚酞溶液变红，需排除其干扰（合理即可）实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论（1）取一定量过滤所得固体于试管中，加入足量稀HCl，充分振荡有气泡产生，沉淀完全溶解上述猜想_可能成立（2）向（1）试管中，继续滴加足量的NaOH溶液有白色沉淀产生上述猜想_一定成立请写出（2）中产生白色沉淀的化学方程式：_。【归纳总结】通过上述实验验证，原粉末中仍不能确定的成分是 。、KCl2NaOH=Mg(OH)22NaClMgCl2 （20
17、20玉林）某兴趣小组在学习酸的化学性质时进行了如下探究活动，请按要求回答问题：类型类型3有关物质性质的探究有关物质性质的探究（1）上述六个反应中有溶液颜色改变的是_（填字母序号）。E试管中发生反应的化学方程式是_。（2）在不同的酸溶液中都含有H，所以，酸有一些相似的化学性质。上述反应不能体现酸的相似化学性质的是_（填字母序号）。（3）【查阅资料】Ag2CO3不溶于水但溶于酸，AgCl不溶于水也不溶于酸。ADF2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2C【继续探究】小组同学将反应后B和C试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，只观察到烧杯中的白色沉淀增加，烧杯中一定发生的反应的化学方程式是_。小组同
18、学将烧杯中的混合液过滤，然后对滤液中的溶质成分进行探究。【提出问题】滤液中的溶质成分是什么？【作出猜想】猜想一：HNO3、NaNO3、HCl 猜想二：HNO3、NaNO3、AgNO3猜想三：HNO3、NaNO3 猜想四：HNO3、NaNO3、NaCl猜想五：_AgNO3NaCl=AgClNaNO3HNO3、NaNO3、NaCl、HCl【实验验证】小组同学取少量滤液于两支试管中，在其中一支试管中滴加足量KCl溶液，观察到无明显现象；在另一支试管中滴加足量（填化学式）溶液，观察到 ，则证明猜想三成立。【总结拓展】小组同学总结了酸的化学性质，又联想到碱的化学性质。下列物质不能跟Ba(OH)2溶液反应
19、的是（填字母序号）。A.酚酞溶液 B.SO2C.稀硝酸D.AlCl3溶液 E.Ca(NO3)2溶液 F.Na2SO4溶液AgNO3无明显现象无明显现象E【解析】（1）稀盐酸能使紫色石蕊溶液变红，A试管中溶液由紫色变为红色；稀硫酸与氧化铁、氢氧化铁反应均生成黄色的硫酸铁，D、F试管中溶液由无色变为黄色。稀硫酸与铝反应生成氢气和硫酸铝，注意铝在化合物中为3价。（2）体现酸的相似化学性质即是H参与反应，C试管中的反应能发生，是因为稀盐酸中的Cl与硝酸银中的Ag结合形成沉淀，与H无关，不能体现酸的通性。（3）【继续探究】B试管反应后一定有NaCl，可能有Na2CO3或HCl；C试管反应后一定有HNO3
20、，可能有AgNO3或HCl（不溶于酸的AgCl不会参与后续反应，可忽略）。B、C混合后，只观察到白色沉淀增加，说明B试管反应后一定没有Na2CO3，C试管反应后一定有AgNO3；即B剩余溶液的组成为NaCl或NaCl、HCl，C剩余溶液的组成为HNO3、AgNO3。两者混合后一定发生氯化钠与硝酸银的反应。【作出猜想】若B的情况为，则B、C混合后的滤液可以是：a.HNO3、NaNO3；b.HNO3、NaNO3、NaCl；c.HNO3、NaNO3、AgNO3。若B的情况为，则B、C混合后的滤液还可以是：d.HNO3、NaNO3、HCl；e.HNO3、NaNO3、NaCl、HCl，据此作出猜想。【实
21、验验证】向滤液滴加足量KCl溶液无沉淀产生，说明滤液中不含Ag，猜想二不成立；根据结论“猜想三成立”，观察猜想三和其余三种猜想的区别，可以发现只有猜想三中没有Cl，因此检验不出Cl即证明猜想三成立；故应向滤液中滴加硝酸银溶液（无需加稀硝酸酸化，因为溶液中一定有硝酸），没有观察到明显现象即说明猜想三成立。【总结拓展】碱可以与酸碱指示剂（A）、非金属氧化物（B）、酸（C）和盐（D、F）反应；硝酸钙与氢氧化钡混合后没有水、气体或沉淀生成，不能发生反应。（2020龙东地区）某兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质，请你参与他们的探究。【实验过程与分析】实验一实验二实验三实验操作实验现象无明显现象实验结论氢
22、氧化钠能与硫酸铜发生反应氢氧化钠能与氯化铵发生反应氢氧化钠不能与硫酸发生反应（1）实验一的现象：_。（2）实验二的现象：_。【实验反思与拓展】（3）实验一中发生反应的化学方程式：_。（4）某同学认为实验三的结论不正确，他改进了该实验方案：先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡，再滴入稀硫酸，观察到溶液由_色变为无色，由此可知氢氧化钠与稀硫酸确实发生了反应，该反应的化学方程式为：_。生成蓝色沉淀生成蓝色沉淀有刺激性气味气体放出有刺激性气味气体放出2NaOHCuSO4=Na2SO4Cu(OH)2红红H2SO42NaOH=Na2SO42H2O（5）由实验三联想到二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中也没有明显现象，那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢？（本实验中忽略CO2溶于水）甲同学设计了如右图所示实验方案，当观察到_现象时，说明两者发生了化学反应。乙同学重新设计实验方案：取NaOH溶液于试管中，通入少量CO2，然后向所得溶液中加入_溶液，当观察到_现象时，也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。气球膨胀气球膨胀稀盐酸稀盐酸(或稀硫酸或稀硫酸)有气泡产生有气泡产生(合理即可合理即可)
