中考实验探究题归类复习(湖北省孝感市汉川市)

实验探究题归类
实验探究题是新课程背景下中考化学试卷中的一大亮点,它以综合性强、考察知识面广、能力要求高的特点，综合反映了新课程理念下评价方式的多元化。下面是对该类题型的简单归类。
一、过程方法类探究
该类题型的特点是先结合一定的情境提出探究课题，然后针对课题呈现出过程或方法中的一部分，让学生结合自己所学知识，来完善过程或方法中的另一部分。解答时要在充分考虑探究课题的基础上，根据呈现出的部分过程或方法去加以完善。
1、某化学科技活动小组的同学学过氨气后，查阅资料发现氨气一种密度比空气小、且极易溶于水的气体，在常温下遇到HCl气体，会产生大量白烟，白烟的主要成分是这两种气体化合形成的铵盐M的固体小颗粒。带着极大的兴趣，小组的同学想先制取干燥的氨气，然后利用它来探究与HCl气体的反应。经过小组讨论，他们设计了如下的实验装置：
图1
图2
注：整套装置的气密性良好（且图1中的B和C装置还不完善，有待于同学们在实验过程中选择和补充），D装置的试管内有一张湿润的红色石蕊试纸；E装置的作用是吸收反应产生的剩余氨气，防止其进入空气，造成污染；碱石灰固体是氢氧化钠固体和生石灰固体的混合物。
（1）铵盐M固体的化学式是____________；请写出A装置内反应的化学方程式：___________
_______________________________；该反应属于____________反应（填一反应类型）。
（2）请你参与小组的探究：
实验目的 实验操作及现象
制取一烧瓶干燥的氨气 ①按图1装配仪器和试剂，其中图1方框内的B装置应选择图2中的______(填序号)；请在C装置的烧瓶内画出连接止水夹K1和K3的导管长度情况。②打开止水夹K1和K3，关闭止水夹K2，点燃酒精灯加热，当出现________________________________现象时，停止加热，并关闭止水夹K1和K3。
探究氨气与HCl气体的反应 ③打开止水夹K2，一段时间后，除了看到有大量白烟生成这一现象外，还可观察到______________________________，导致这一现象的主要原因是_________________________________________________________。
解析：本题是一道结合实验来考察氨气相关性质的试题。解决问题（1）时，通过分析“铵盐M是由氨气和HCl化合形成的”这一信息，便可推断出M是NH4Cl，它与氢氧化钙固体的反应属于复分解反应；解决问题（2）一定要明确实验过程中的目的，在制取一瓶干燥氨气时，由于浓硫酸会与氨气反应，所以要用碱石灰固体来干燥氨气，又因为氨气的密度比空气小，所以要采用向下排空气法来收集，烧瓶内的导管必须遵循“短进长出”原则，即连接止水夹的K1导管要短，连接止水夹的K3导管要长。等到D中的湿润红色石蕊试纸变蓝时，证明C装置中的烧瓶充满了氨气；在探究氨气与HCl气体反应时，由于化合形成了NH4Cl，导致密封体系内的压强降低，干瘪的气球在外界大气压的作用，逐渐膨胀。
2、(2008年泰安市)小明同学在食品包装袋内，发现有一个小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。他随手将小纸袋拿出来放在桌面上，经过一段较长时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体M。请你与他一起对块状固体M进行探究。
【探究任务】
(1)探究固体M是否失效；
(2)探究固体M中是否含有氢氧化钙。
【探究方案】
问题与猜想 实验步骤 实验现象 实验结论
探究一：固体M是否失效 取适量固体M，加入盛有水的烧杯中，用温度计测量加入前后的温度 温度没有明显变化
探究二：固体M中是否含有氢氧化钙 将上述烧杯内的液体充分搅拌、静置，取上层清液，加入无色酚酞试液 有氢氧化钙
【反思拓展】
(1)你认为“探究二”是否严密 ，其原因是 ；
(2)你认为固体M中除含有氢氧化钙外，还可能含有 ，请你设计实验是否含有该物质 。
答案：固体M失效 溶液变红 (1)不严密 氢氧化钙也可能是未变质的氧化钙与水反应刚生成的 (2)碳酸钙(或CaCO3) 把适量固体M放入试管中，再滴加稀盐酸，立即用涂有石灰水的玻璃片盖住试管口部，若石灰水变浑浊，证明固体M中含有碳酸钙
3、(2008年泰州市)实验室有一保管不当的试剂瓶，其残缺的标签中只剩下“Na”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的无机试剂。小宏同学为探究其成分进行了猜想，并设计实验进行验证，有关内容见下表：
猜想 设计的实验步骤 可能的现象与结论
猜想一：可能是氢氧化钠溶液 用试管取少量样品，向其中滴入两滴酚酞试液。 若酚酞试液变为红色，则猜想成立。若酚酞试液无明显变化，则猜想不成立。
猜想二： 用试管取少量样品，向其中先滴入适量的用硝酸酸化的硝酸钡溶液，然后滴入硝酸银溶液。 若溶液先没有明显变化，后出现白色沉淀，则猜想成立。若与上述现象不同，则猜想不成立。
猜想三： 用试管取少量样品，向其中先加入适量盐酸酸化，然后滴入氯化钡溶液。 若溶液先没有明显变化，后出现白色沉淀，则猜想成立。若与上述现象不同，则猜想不成立。
请你参与这一探究活动，根据上表回答下列问题：
(1)小宏的猜想二是：_____________。如果猜想成立，则产生沉淀的化学反应方程式为__________________。
(2)小宏的猜想三是：_____________。如果猜想成立，则产生沉淀的化学反应方程式为__________________。
(3)小宏同学对猜想一所描述的实验现象和作出的结论是否正确？请判断并说明理由。______ _______。
(4)除了小宏的三种猜想，请你再补充一种猜想，模仿上述过程，设计简单的实验方案并验证你的猜想，将有关内容填入下表。
你补充的猜想 设计的实验步骤 可能的现象与结论
答案：
(1)可能是氯化钠溶液；NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3
(2)可能是硫酸钠溶液：Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl
(3)不正确；使酚酞试液变红的不一定是氢氧化钠，如碳酸钠等。
(4)
你补充的猜想 设计的实验步骤 可能的现象与结论
可能是碳酸钠溶液(或者碳酸氢钠溶液)等 用试管取少量样品，向其中滴入适量的稀硫酸。 若能产生无色无味的气体，则猜想成立。若无明显变化，则猜想不成立。
说明：本小题其他答案只要合理均可。
二、结果评价类探究
该类试题的特点是在提供了探究过程和方法的基础上，让学生对探究过程中所获得的事实、证据进行归纳，得出正确的结论，对探究活动进行反思、对探究结果的可靠性进行评价。解答时，可用比较、分类、概括、归纳等方法对证据和事实进行加工处理，用逆向思维法、缺点发现法对探究结果进行评价。
4、过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如右图1的实验中，发现了高低不同的两根蜡烛，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭；同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。
（1）实验过程中“下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭”的
现象说明二氧化碳具有_______________、_______________的性质。
（2）棉花为什么会燃烧呢？小组同学联想起物质燃烧的相关知识，
推理出棉花要燃烧，除了满足“棉花是可燃物”这一条件，还
另需满足a：________________、b：_________________两个条件。
提出问题：在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢？
查阅资料：在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应。 图1
设计实验：经过讨论后，小组同学设计了如下图2的实验进行探究。
图2
实验步骤：①检查整套装置的气密性；②把相关的试剂放入对应的仪器内，并按图2组装整套实验仪器；③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内；④一段时间后，在P处放置一根带火星的小木条，观察现象。
注：整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响，但要考虑到A装置制取的二氧化碳气体中混有的水蒸气的存在。
实验现象：①无水硫酸铜没有变蓝色；②带火星的小木条复燃；③饱和的澄清石灰水出现白色不溶物氢氧化钙。
实验分析：①检查整套装置的气密性的方法：___________________________________________。
②A装置中发生的化学反应方程式是__________________________________________；D装置的烧杯内出现白色不溶物的原因是________________________________________________。
③为了保证进入D装置的气体中不含水蒸气，小组设计的实验装置中B装置的作用是________
______________；C装置的作用是______________________________。
得出结论：①“小木条复燃”说明Na2O2和CO2反应产生了________，使图1中的棉花满足了燃烧条件a；②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na2O2和CO2反应要________（填“吸收”或“放出”）热量，使图1中的棉花满足了燃烧条件b。
解析：本题是探究燃烧的条件，以包有过氧化钠固体的棉花自燃为设计载体的探究题。问题（1）根据蜡烛熄灭的情况，可以比较简单地得出二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧、密度比空气大的结论。问题（2）要先根据物质燃烧的条件，认识到棉花燃烧必须充分与氧气接触、温度必须达到棉花的着火点。为了探究图1实验中是如何给棉花提供这两个燃烧条件的，先通过图2中的A装置制取一定量的二氧化碳，并用浓硫酸吸收二氧化碳气体中混有的水蒸气，再通过“无水硫酸铜没有变蓝色”证明CO2中的水蒸气确实已被除去，到达D装置U型管内的气体是干燥的CO2气体，然后在P处的带火星的小木条复燃，说明Na2O2和CO2反应产生了氧气，使棉花满足了与氧气充分接触的条件，饱和澄清石灰水中析出氢氧化钙固体，说明Na2O2和CO2反应放出热量，使棉花的温度达到了着火点。本题检查整套装置的气密性是难点，关键是要抓住整套装置的“一头一尾”，检查的方法可以是先在U型管内装入水，使U型管左右液面保持相平，然后向下推针筒活塞，若U型管左边液面下降，右边液面上升，则说明气密性良好。
5、小明同学在学习酸的性质时，他用大小，外形均相同的铝片分别和H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。他意外地发现：铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢？小明从微观角度分析得出，H+浓度相同的盐酸、硫酸中，只是所含______不同。
小明提出了以下猜想：
①Cl-能促进铝和酸的反应，SO42-对反应无影响；
②Cl-对反应无影响，SO42-能抑制铝和酸的反应；
③Cl-能促进铝和酸的反应，SO42-能抑制铝和酸的反应；
他进行了如下实验探究：
组别 相同的铝片 浓度相同的酸 反应片刻后添加某种试剂（少量） 添加试剂后的反应现象 结论
1 1g铝片 5mL盐酸 Na2SO4 无明显变化 _____和 _____离子对反应无影响
2 1g铝片 5mL盐酸 NaCl 明显加快 ____离子对反应有促进作用
针对上述探究过程回答下列问题：
（1）请将表格中的空格补充完整；
（2）上述猜想____是成立的；
（3）若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl气体，能否完成探究任务？请说明原因。_____________________________________________________________________________。
答案：酸根离子 钠离子 硫酸根 氯 ① 不能，增加了H+的浓度
6、(2008年南通市)请你参与下列探究：
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？
【提出猜想】从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO2、O2、H2。
【查阅资料】SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
(1)甲同学认为是O2，则检验方法是_____________________________________。
(2)乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式________________________________。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。
如果放出的是O2和H2，你认为方案中的安全隐患是 。
丙同学认为：为确保安全，实验前应先收集一试管气体，用拇指 ，若不发出________________，方可采用上面的装置进行实验。
【实验探究】经丙同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减。
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_________________。
【思维拓展】
(1)由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有____________物质。
(2)不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？有一同学设计了右图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是__________________________________________。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是______________________________________________________________________。
答案：【方案设计】
(1)用带火星的木条试验，看木条是否复燃 (2)SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O(3)实验时在B处易发生爆炸事故 堵住试管口，靠近火焰点火 尖锐的爆鸣声
【实验探究】H2
【思维拓展】(1)酸性 (2)SO2易溶于水，也能使液面上升 将NaOH溶液换成水做对比实验
三、全过程类探究
该类试题的特点是对科学探究基本过程进行全方位考察，体现探究学习的全过程。解答时，要注意结合实践经验和亲自体验，始终围绕提出的问题，用观察到的现象和纪录的数据、事实进行推理和判断，思维要具有开放性。
7、[提出问题]某课外兴趣小组的同学按照右图装置所示，先将一定量的CO通入装有Fe2O3和Cu的玻璃管中，排尽管内空气，再加热反应一段时间后停止加热。待玻璃管冷却后停止通CO，取出管内的固体，并对该固体的组成进行猜想。
[猜想假设]反应后的固体中一定含有_______________；可能含有Fe2O3。
[进行实验]为了确定反应后的固体中是否存在Fe2O3，并测定该固体中所含物质的质量分数，小组同学设计了如下框图的实验方案进行探究。方案如下：（假设框图中涉及的每步化学反应都恰好完全反应）
根据上述实验，回答下列有关问题。
（1）按装置1进行实验，要先通入一定量的CO，排尽管内空气的目的是___________________；酒精灯的作用是___________________。
（2）按框图2进行实验，固体B是_______________；固体C是_______________。
[实验结论]经过探究之后，小组同学确定反应后的固体中一定含有氧化铁，其理由是按照框图2进行实验，可以得到__________。（选填序号：①有色溶液D；②有色溶液E；③气体F）
[实验反思]由框图2中提供的相关数据，小组同学通过计算，得出反应后的固体中氧化铁的质量分数是____________（保留一位小数）；反应前“氧化铁和铜的混合物”中氧化铁的质量分数是______________。
解析：本题是一道定性和定量相结合的综合探究题。结合CO与Fe2O3反应，可知反应后的固体中一定含有反应生成的Fe和未发生反应的Cu，可能还含有未反应完的Fe2O3。解决问题（1）时，要学会将教材CO与氧化铁反应时的相关知识迁移，明确排尽管内空气的目的是防止CO与空气混合加热，发生爆炸，酒精灯的作用是防止未反应完的CO进入大气，污染环境。问题（2）中，由于固体B与稀盐酸反应能产生气体F，说明用磁铁吸引后的固体B是Fe，又因为固体A与稀盐酸混合后能得到有色溶液D，说明固体A不仅含有Cu，还含有Fe2O3。实验反思中计算氧化铁的质量分数有一定的难度。先根据气体F的质量，计算出10.4g反应后的管内固体中含有Fe5.6g，固体C即是Cu，质量是3.2g，反应后的管内固体中Fe2O3的质量是10.4g—5.6g—3.2g=1.6g，其质量分数=[1.6g/10.4g]×100%=15.4%。在求反应前“氧化铁和铜的混合物”中氧化铁的质量分数时，要先根据5.6gFe的质量，求算出参加反应的氧化铁的质量是8g，然后确定反应前固体中含氧化铁的质量是8g（已反应的）+1.6g（未反应的）=9.6g，求算出氧化铁在反应前固体中的质量分数=[9.6g/（9.6g+3.2g）]×100%=75%。
8、（2008大庆）某校化学研究性学习小组探究气体制取的实验原理与方法。
(1)甲同学将课本的基础知识进行整理如下图，请你帮助他完成相关内容。
制取气体 所需药品 装置连接顺序 反应的化学方程式
氧气 氯酸钾和二氧化锰
二氧化碳(干燥) 大理石和稀盐酸
(2)对用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2后的固体残渣(假定已完全反应)作如下回收处理：
①通过以下四步实验操作回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是 (填写选项序号)。
a．烘干 b．溶解 c．过滤 d．洗涤
②用所得氯化钾晶体配制50 g质量分数为5％的氯化钾溶液，需要氯化钾的质量为 。
③过滤、蒸发时都需用到的仪器是 (填序号)。
A．酒精灯 B．烧杯 C．玻璃棒 D．漏斗 E．量筒
(3)小明用6．5 g可能含有铜、铝、铁、镁中的一种或几种金属杂质的锌粉，跟足量的稀盐酸完全反应时，生成0．2 g氢气，则此锌粉中一定含有的金属杂质是 .
解析:本题综合考查了学生的基本实验能力,涉及装置选择、连接、实验基本操作、化学计算等知识. 氯酸钾和二氧化锰制氧气反应条件是加热,因氧气不易溶于水且密度比空气大,所以可用排水法或向上排空气法收集;干燥CO2气体用浓硫酸,该反应是在常温下进行的,CO2的密度比空气大可用向上排空气法;问题(2)从KCl和MnO2混合物中回收二氧化锰,根据MnO2不溶于水,而KCl溶于水所以可按溶解、过滤、洗涤、烘干顺序回收MnO2;在过滤、蒸发操作中都要用到玻璃棒.问题(3)若6.5g都是锌可生成氢气0.2g,而6.5g含杂质的锌也生成0.2gH2,说明杂质也有与酸反应金属存在,但考虑到铝、铁、镁的相对原子质量都比锌小,再有规律,相同价态、相同质量不同种金属与足量的酸反应相对原子质量越小产生的氢气越多,由此推知,杂质至少由两种金属组成,且每种组成中都含有Cu.
答案： (1)BC或BD 2KClO3══2KCl+3O2↑; AED CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2) ①bcda ②2.5g ③C (3) Cu (1分)
四、时事类、信息给予类探究
9、(2008年江西省)2008年春节前夕，我省遭遇冰雪灾害。为了清除道路上的冰雪，有关部门投入了大量工业盐融雪剂用于除冰。同学们从资料中得知：①使用工业盐融雪剂后，道路两旁树木、农作物大量死亡；②桥梁路面除冰不得使用工业盐融雪剂。
【提出问题】工业盐融雪剂对树木、农作物和桥梁为什么会造成危害
【查找资料】(1)工业盐的主要成分是NaCl和NaNO2； (2)土壤盐碱化会造成树木、农作物死亡。
【作出猜想】猜想一：工业盐溶液可能显碱性；
猜想二：工业盐溶液对钢铁可能有更强的腐蚀性。
【实验探究】请你填空：
实验操作 实验现象 实验结论
猜想一 工业盐溶液显碱性，会造成道路两旁的土壤盐碱化。
猜想二 实验① 实验② 实验①：6—7天后明显生锈实验②：2—3天后明显生锈
【反思与应用】
对于道路除冰，请你提出更好的建议 。
答案：
实验操作 实验现象 实验结论
猜想一 取样配成溶液，取少量溶液于试管中，滴入无色酚酞溶液 无色酚酞溶液变红
猜想二 铁在工业用盐的溶液中生锈的速率比在水中更快
[反思与应用]开发无污染的融雪剂(或开发污染小的融雪剂或人工铲雪)
10、(2008年三明市)在化学的学习中，同学们知道：聚乙烯塑料只含C、H两种元素，如用焚烧方法处理废弃塑料会造成大气污染。化学兴趣小组对聚乙烯塑料在空气中燃烧生成的碳的氧化物物组成进行探究。
【提出猜想】A.只有CO2 B.只有CO C.既有CO2 也有CO
【查阅资料】微量CO遇到浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸，立即变蓝；而CO2遇该试纸不变色
【设计方案】化学兴趣小组在老师的指导下，设计下图所示实验，通过观察装置B、装置C的实验现象，验证猜想。
【实验探究】请你帮助他们写成实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论及化学方程式
点燃酒精灯加热，随即打开弹簧夹，通入干燥的空气。观察装置B、装置C中的现象 装置B中的现象是： 装置C中的现象是： 聚乙烯塑料在空气中燃烧，生成碳的氧化物中，既有CO2，也有CO。装置C中反应的化学方程式为：___________ ____
【讨 论】
(1)根据实验结论，从环保角度考虑，实验中应对尾气进行处理。处理方法是 。
(2)聚乙烯塑料在空气中燃烧，生成物中除了CO2、CO外，还应有的物质是 。
答案：黄色试纸变蓝；澄清石灰水变浑浊；Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O⑴ 将尾气收集到气囊中(或将尾气点燃) ⑵水 (或H2O)
11、(2008年江西省)某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样—个实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣：难道红热的铁能与水蒸气反应 生成的气体又是什么 带着这些疑问，他们设计了如右图所示的装置进行探究。
(1)已知试管内湿棉花不参加化学反应，它的作用是 ；
(2)若干燥从a导管出来的气体，应从 (选填“b”或“c”)端管口通入；
(3)对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想：
猜想一：生成的气体可能是氢气 猜想二：生成的气体可能是 。
(4)请你对猜想二进行探究：
操作方法 现象 结论
(5)其实红热的铁遇到水蒸气，在生成气体的同时，还会生成一种黑色固体。你认为生成的黑色固体可能是 。
答案： (1)提供反应所需水蒸气 (2)c (3) O2(填CO2、CO不给分)(4)
操作方法 现象 结论
将带火星的木条放在a或b管口 木条复燃(或不复燃) 生成的气体是氧气(或不是氧气)
(5) Fe3O4(或FeO 、FeO与Fe3O4混合也给分，但答Fe2O3、铁的氧化物不给分)
A
聚乙烯塑料碎片
NaOH
溶 液
SO2
a
B
A
表面含CuO
的铜网
浓
H2SO4
NaOH
溶液
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