2018中考冲刺考前系列化学专题中考化学探究题命题分析与专题训练

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2018中考冲刺考前系列化学专题中考化学探究题命题分析与专题训练

中考化学探究题命题分析与专题训练 ‎ [例1] 在一次化学兴趣小组活动中,教师提供了一包白色粉未,并告知该白色中含有BaSO4、CaCO3、CuSO4中的两种物质,要求兴趣小组成员进行探究。‎ ‎[查阅资料]小组成员查到了以下信息:‎ Ⅰ.部分酸、碱、盐的溶解性表(‎20℃‎)如右图 OH-‎ NO3-‎ Cl-‎ CO32-‎ SO42-‎ H+‎ ‎-‎ 溶、挥 溶、挥 溶、挥 溶 Na+‎ 溶 溶 溶 溶 溶 Ca2+‎ 微 溶 溶 不 微 Ba2+‎ 溶 溶 溶 不 不 Cu2+‎ 不 溶 溶 不 溶 Mg2+‎ 不 溶 溶 微 溶 Ⅱ.BaSO4、CaCO3、CuSO4三种粉未都呈白色,硫酸钡不溶于稀硝酸,硫酸铜粉未溶于水形成的溶液呈蓝色。‎ ‎[提出问题]白色粉未中含有哪两种物质呢?‎ ‎[进行猜想]白色粉未可能是① 和 ;② 和 。‎ ‎ [实验探究]请你任选其中一种猜想,帮他们设计一个实验方案进行验证。‎ 步骤和方法 现象 结论 取少量白色粉未于试管中,‎ ‎ 。‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ 白色粉未中含有 ‎ ‎ 两种物质。‎ ‎[分析]根据题意白色粉未含有三种物质中的两种物质,因此猜想时只要填出其中的任何两种物质都正确,也就是有填就给分。白色粉未可能是①BaSO4和CaCO3;②BaSO4和CuSO4;③CaCO3和CuSO4中的一种。根据题目中提供的信息和已经学习过的知识,BaSO4和CaCO3都不溶于水,CaCO3可溶于稀硝酸,因此在设计实验方案时可以采用加水或加稀硝酸来加以验证。若白色固体能溶解,水变蓝色,证明含有CuSO4;若加入稀硝酸有无色气体产生,证明含有CaCO3;其中以证明含有BaSO4和CaCO3的方案最为简便易行。‎ ‎[答案] [进行猜想]①BaSO4和CaCO3;②BaSO4和CuSO4(或CaCO3和CuSO4)‎ ‎[实验探究](本题的答案为开放性,只要步骤和方法、现象、结论合理均正确)‎ 步骤和方法 现象 结论 取白色粉未于试管中,加入足量的水。‎ 或:取白色粉未于试管中,加入足量水,再滴加稀硝酸酸。‎ 或:取白色粉未于试管中,加入足量水,再加入足量的稀硝酸。‎ 白色固体不溶解,水不变蓝色。‎ 白色固体部分溶解,溶液变蓝色,加稀硝酸酸后无气泡产生。‎ 白色固体部分溶解,溶液变蓝色,滴加稀硝酸酸后有气泡产生。‎ 含有BaSO4和CaCO3‎ 含有BaSO4和CuSO4‎ 含有CaCO3和CuSO4‎ ‎2.问题解答型探究题 题型特点:命题者在设计这种题型时,往往已经就需要探究的内容给出具休的问题、可能的猜想和完整探究过程,题目中提供的信息比较清晰,学生只要按照题中探究过程给出的问题回答相关问题即可。该题型的总体难度系数较低,答案较单一,学生比较易于解答,整体的得分率普遍较高。‎ 解题思路:要求学生认真审题,根据题目中给出问题、猜想和探究过程进行综合分析,回答时要理解好命题意图,问什么,就答什么。如:回答题目中各种猜想的猜想依据、实验过程中将观察到的实验现象或结论,并运用所学知识对各种猜想的正确与否作出判断和合理的解释,能对所问问题进行知识迁移和拓展应用。‎ ‎[例2] 碱式碳酸铜俗称“铜绿”,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热时可分解得到黑色固体。某化学兴趣小组活动想对该黑色固体进行探究,他们取‎5.0g铜绿在试管中加热使之完全分解,冷却至室温,称得黑色固体质量‎3.6g。‎ 他们根据铜绿的化学式对黑色固体产物做出了以下猜想:①可能是氧化铜;②可能是炭粉;③可能是氧化铜和炭粉的混合物。他们做出以上猜想的依据是:a 、b氧化铜和炭粉都 。‎ ‎(1)小组中,小明同学设计的实验方案是:向盛有该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸,充分震荡,静置后观察现象。‎ 如果猜想①正确,现象应该是 ;‎ 如果猜想③正确,现象应该是 ;‎ ‎(2)小强同学进一步思考后,根据碳具有还原性的化学性质,认为可以排除猜想 。‎ ‎(3)小红同学通过对实验数据的分析,排除了猜想②,因为‎5.0g铜绿中碳元素的质量为 g, (选填“<”“>”或“=”) ‎3.6g。‎ ‎ (4)科学探究的方法和途径有多种。若要证明某黑色固体粉未只含炭粉不含氧化铜,你采用的方法: 。‎ ‎[分析] 探究小组做出的猜想是依据题目中给出了“铜绿”的化学式Cu2(OH)2CO3,知道了“铜绿”的组成元素,而元素种类在化学反应前后的是不变、且氧化铜和炭粉都呈黑色。根据氧化铜能溶于稀硫酸,反应后生成硫酸铜而使溶液呈蓝色,而木炭则不与稀硫酸反应的性质,可以用稀硫酸来检验氧化铜或木炭。因为碳具有还原性,在高温下会和氧化铜发生反应,所以氧化铜和炭粉在高温下不共存;根据质量守恒定律,元素在 化学反应前后不会增减,可求出‎5.0g铜绿中碳的质量=×‎5.0g=‎0.27g<‎3.6g。‎ ‎[答案]化学反应前后元素的种类没有变化、呈黑色。‎ ‎(1)黑色粉未完全溶解,溶液呈蓝色;黑色粉未部分溶解,溶液呈蓝色。‎ ‎(2) ③ (3)0.27,<。‎ ‎(4)将混合物放在大试管中加强热,观察固体颜色是否变化,并将生成的气体通入澄清石灰水中,观察石灰水是否变浑浊。‎ ‎3.方案评价型探究题 题型特点:该题型一般以学生在学习过程中或实际生活中遇到物质、物质性质、实验现象或反应原理为背景,并以此提出问题,作为探究对象。题目中往往已经给出了猜想、假设,明确了探究目的,并设计出多种探究方案,只要求学生对所给出的实验方案进行判断、选择或评价。如:选出不正确的方案,指出该方案之所以不正确的原因,或选出最佳的方案,指出该方案之所以合理的优点,等等。该题型难度中等,但需要作答的内容一般都较少,因此大部分学生都可以解答出来。‎ 解题思路:因为该题型中的探究目的和探究方案都已给出,因此整个题意比较清晰。但有的方案往往似是而非,学生作答时要先明确探究目的,对所有方案都要认真分析、对比,尤其是方案中的每个步骤都要仔细考虑,最后选择切实可行、现象明显的实验方案。交流评价一般是对实验方案、实验操作、结论等方面的反思,解题时可以从以下几个方面对方案进行判断、评价:①方案是否合理可行,②方案是否科学严密,③方案是否经济环保,④实验现象是否明显,⑤结论是否正确等。‎ ‎ [例3]氢氧化钠固体在空气中易变质而含有碳酸钠。某化学探究小组针对这一性质,对某氢氧化钠固体进行探究活动:‎ Ⅰ.确定实验目的:检验一包氢氧化钠固体是否混有碳酸钠。‎ Ⅱ.设计实验方案:‎ 方案1:取少量样品加适量蒸馏水配成溶液后,滴入几滴石蕊试液。若观察到试液变蓝色,说明氢氧化钠已部分变质。‎ 方案2:取少量样品加适量蒸馏水配成溶液后,滴入足量的氢氧化钡溶液,若观察到产生白色沉淀,说明氢氧化钠已部分变质。‎ Ⅲ.评价与交流:‎ ‎(1)实验方案评价:上述实验方案中不正确的是 ,因为 。‎ ‎(2) 实验方案交流:你也说一说还可以选择(不要重复以上选择,只写一种) 为试剂,同样可以达到实验目的。‎ ‎[分析] 要检验氢氧化钠固体是否混有碳酸钠,只要检验其中是否含有CO32-离子就行。因为氢氧化钠呈碱性,而碳酸钠虽然不是碱,但其水溶液也呈碱性,所以不能用酸碱所示剂如石蕊、酚酞试液或pH试纸进行检验。可以采用滴加稀盐酸、稀硫酸,看是否有气泡产生;或滴加氢氧化钡、氢氧化钙等溶液,看是否有白色沉淀产生;还可以滴加氯化钡、氯化钙等溶液,看是否有白色沉淀产生等来进行检验。‎ ‎[答案] (1)方案1,氢氧化钠和碳酸钠都会使石蕊试液变蓝色。‎ ‎(2)稀盐酸或稀硫酸、氯化钡溶液、氯化钙溶液、澄清石灰水等。‎ 巩固练习:‎ ‎1.阅读下列短文,回答有关问题。‎ 乙酸(CH3COOH)又名醋酸,它是食醋的主要成分,是日常生活中经常接触的一种有机酸。乙酸是一种有刺激性气体的无色液体,易溶于水。乙酸的化学性质与盐酸相似,在水溶液中能电离出H+和酸根离子。‎ ‎(1)请你就乙酸的化学性质提出一个探究问题: 。‎ ‎(2)根据你提出的问题,设计探究方案,并完成下表:‎ 实验操作 实验现象 实验结论 ‎2.小洁对蛋糕疏松多孔的结构感兴趣,他从资料了解到焙制糕点常用的物质是碳酸氢钠(NaHCO3),该物质受热易分解。小洁对碳酸氢钠进行了实验探究:‎ a.取少量干燥的碳酸氢钠固体于试管中加热,发现试管口有水珠,把生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此说明生成物中含有 和 。‎ b.加热碳酸氢钠至完全分解后,试管中仍有白色固体,白色固体是什么物质呢?小洁认为是一种盐;请你帮助小洁猜测这种盐是 。‎ c.设计实验验证你的猜测(将步骤和方法、现象、分析填于下表中)‎ 步骤和方法 现象 分析 ‎3.小伟和小明两位同学在帮助化学老师整理实验室时,发现了半瓶久置的氢氧化钙粉末[Ca(OH)2],他俩决定对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究。‎ ‎(1)提出问题:这瓶氢氧化钙是否已经生成碳酸钙(CaCO3)而变质?‎ ‎(2)进行猜想:①氢氧化钙全部变为碳酸钙;②氢氧化钙部分变为碳酸钙;③氢氧化钙没有变质。‎ ‎(3)设计实验方案、进行实验:请你选择其中一种猜想参与探究,并填写下表。‎ 实验步骤 实验现象 实验结论 取样品粉末,加入适量的水,充分搅拌,过滤。 ‎ ‎①取少量滤液于试管中,滴入酚酞试液。 ‎ ‎②取少量滤渣(或氢氧化钙样品)于试管中,加入盐酸。 ‎ ‎① ‎ ‎② ‎ ‎① ‎ ‎② ‎ ‎(4)反思与评价:根据实验结论,你认为该瓶氢氧化钙    (选填“全部”、“部分”或“没有”)变质。‎ ‎(5)联想与启示:‎ ‎①氢氧化钙变质是由于Ca(OH)2与空气中的  发生化学反应的缘故,反应的化学方程式是:   ;因此氢氧化钙   保存。‎ ‎②氢氧化钙水溶液的pH   7(选填“大于”或“小于”或“等于’’)。农业上一般可用氢氧化钙改良  性土壤(选填“酸’’或“碱”)。‎ ‎4.某化学探究小组的同学准备用古人制碱的方法,利用厨房中的纯碱(Na2CO3)和食品包装袋中的干燥剂(生石灰)来制取氢氧化钠,请你与他们一起踏上实验之旅:‎ ‎(1)①取一包干燥剂加足量水制成石灰乳[CaO+H2O==Ca(OH)2],另取一些纯碱也加足量水配成溶液。‎ ‎②把得到的石灰乳加入纯碱溶液中搅拌均匀,发生反应的化学方程式为 。‎ ‎③通过 操作,得到无色滤液。‎ ‎④无色滤液通过 操作,得到白色固体。‎ ‎(2)猜想:得到的白色固体是纯氢氧化钠吗?小红、小华、小军分别作出以下猜想:‎ 小红:可能含有碳酸钠!‎ 小华:是纯净的氢氧化钠!‎ 小军:也可能含有 。‎ ‎(3)验证:我来验证小红的猜想。‎ 实验方法 可能看到的现象 结论 取少量样品配成溶液。加入足量的 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ (4)反思:分析出现杂质的一个可能原因 。‎ ‎5.某希望中学探究性学习小组在帮助实验室整理化学试剂时,发现一盛有无色溶液(初中常用试剂)的试剂瓶,标签破损(如图),请你对该试剂用出猜想,并设计实验验证。‎ ‎(1)猜想:这种试剂可能是 溶液,也可能是 溶液。‎ ‎(2) 实验验证:‎ 实验方法 实验现象 结论 ‎6.市场上的薯片、虾条等食品一般采用充气包装,它使用的是什么气体呢?某兴趣小组对此进行了探究。‎ ‎(1)经访问有关人员,了解到这样包装的目的是为了防止食品挤压变形或食品腐败,且从经济性、环保等因素考虑,工厂使用的包装气体是空气或空气的成分之一。请你以此调查结果为依据,对包装气体的成分提出三种猜想,并说明你猜想的依据:‎ 猜想一 猜想二 猜想三 我对气体的猜想 我猜想的依据 ‎(2)请设计实验,检验上述三种猜想的正确性。填写下列实验报告:‎ 实验方法及操作 可能观察到的现象及结论 ‎7.小华在吃黄花鱼时,看到其头骨上有两块白色的小石头。‎ ‎[提出问题] 这白色的小石头中含有什么物质?‎ ‎[查阅资料]小石头被称为“鱼脑石”,用来控制鱼在水中的沉浮。‎ ‎[猜想与假设]‎ ‎ 小华:可惜没查到具体的化学成分……。‎ ‎ 小力:是否与石灰石的成分相相似,也含有CO32-。‎ ‎ 陈老师:有道理,选择以下试剂做个实验吧!‎ ‎[供选试剂]10%稀盐酸,澄清石灰水,10%氢氧化钠溶液,紫色石蕊试液,酚酞试液。‎ ‎[实验探究]验证小力的猜想 实验方法 可能看到的现象 结论 取粉碎后的“鱼脑石”加入 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎[反思]如果实验证明了小力的猜想是正确的,你认为“鱼脑石”中一定含碳酸钙吗?简述理由。 。‎ ‎8.氢氧化钠暴露在空气中容易吸收二氧化碳而变质,但该反应没有明显现象。‎ 现有一瓶露置于空气中一段时间的氢氧化钠溶液。对此,几位同学提出一个实验问题:怎样证明该溶液是否变质?‎ 他们进行了如下探究: ‎ ‎(1)小李取少量待测液到试管中,滴入酚酞试液,结果溶液变红。据此,小李认为原溶液没有变质。‎ ‎(2)小勤取少量待测液到试管中,滴入澄清石灰水,他根据所观察到的现象认为:原溶液已经变质。‎ ‎(3)小梅将足量的稀盐酸直接加入试剂瓶中,结果有气泡产生,据此,小梅认为原试剂有变质。‎ 据此,请你进行分析后回答:‎ ‎①根据小梅同学的实验结论,推测小勤同学所观察到的现象是 ;化学反应方程式为 。小梅同学实验过程中缺少的重要操作步骤是 ,由此导致的后果是 。‎ ‎②三位同学中 的结论是错误的,理由是 。③若氢氧化钠溶液只部分变质,当小梅同学将足量的稀盐酸直接加入试剂瓶中时,除有气泡产生的反应外,还发生了另一化学反应,请写出该反应的化学方程式 。‎ ‎9.“鼓浪月饼”内有一个小纸袋,上面写着“脱氧剂”,它的作用是除去袋内氧气,达到食品保鲜的目的。有三位同学打开小纸袋,看到“脱氧剂”是灰黑色粉末,并混有少量的红色粉末。‎ ‎[提出问题]该“脱氧剂”中的灰黑色、红色粉末各是什么?‎ ‎[猜 想]甲同学认为:灰黑色粉末为氧化铜、红色粉末为铜。‎ ‎ 乙同学认为:灰黑色粉末为铁粉、红色粉末为氧化铁。‎ ‎ 丙同学认为:灰黑色粉末为活性炭、红色粉末为氧化铁。‎ ‎[设计方案]证明乙同学猜想的实验方案如下:‎ ‎ Fe和Fe2O3‎ 灰黑色粉末被磁铁吸起。结论:灰黑色粉末是铁粉 红色粉末不 被磁铁吸起 红色粉末溶解。‎ 结论:红色粉末为Fe2O3‎ 磁铁 稀盐酸 ‎ ‎ ‎(1)请你参照上图的形式,将验证甲同学猜想的实验过程表示出来。‎ ‎ (2)你认为 同学的猜想较合理,理由是 ;‎ ‎ 请推测此“脱氧剂”除去氧气的反应原理,用化学方程式表示为 。‎ ‎10.在学校的元旦联欢会上,某同学表演了“水能生火”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。小军很感兴趣,于是,他和同学们进行探究。‎ ‎[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]①可能有一种气体和另一种物质生成 ‎ ②反应过程中可能有能量变化 ‎[设计装置]如右图所示 ‎[实验探究]‎ 实验一:探究反应后生成的气体是什么?‎ ‎(1)打开图上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:‎ 实验二:继续探究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,小军认为不可能。小军的依据是: 。‎ 为了证实小军的看法,请你设计一个证明CO32-不存在的实验。‎ ‎ 实验步骤 ‎ 实验现象 ‎ 实验结论 ‎(2)小军取反应后所得的溶液于试管中,滴人无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色,说明反应后所得的溶液呈 性。‎ ‎[表达]由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式 。‎ 练习参考答案:‎ ‎1.(1)乙酸能否使紫色石蕊试液变红色,或乙酸能否与较活泼的金属反应。(本题的答案为开放性,只要合理均正确)‎ ‎(2)‎ 步骤和方法 现象 结论 紫色石蕊试液变红色 取乙酸少量于试管中,滴加几滴紫色石蕊试液 或取少量锌粒于试管中,加入少量乙酸溶液 锌粒表面有气泡产生 乙酸能使紫色石蕊试液变红色 乙酸能与较活泼的金属反应 ‎2.a.水(或H2O);二氧化碳(或CO2)。b.碳酸钠(或Na2CO3) ‎ c.‎ 步骤和方法 现象 分析 ‎①取少量白色固体于试管中,滴入稀盐酸 ‎②把生成的气体通入澄清石灰水中。‎ 有气泡产生 石灰水变浑浊 碳酸钠与盐酸反应放出CO2气体;CO2能使澄清石灰水变浑浊 结论:白色固体是碳酸钠 ‎3.(3) ‎ 实验现象 结 论 猜想①‎ ‎①滤液不变色 ‎②有气泡产生 ‎ ‎①滤液不显碱性(或样品不含氢氧化钙) ‎ ‎②滤渣中(或样品)含有CO32-(或碳酸钙)‎ 猜想②‎ ‎①滤液变为红色 ‎②有气泡产生 ‎ ‎①滤液显碱性(或样品含氢氧化钙)‎ ‎②滤渣中(或样品)含有CO32-(或碳酸钙)‎ 猜想③‎ ‎①滤液变为红色 ‎②无气泡产生(或无现象)‎ ‎①滤液显碱性(或样品含氢氧化钙) ‎ ‎②滤渣中(或样品)不含有CO32-(或碳酸钙)‎ ‎(4)全部(或“部分”或“没有”) (本题的答案为开放性,只要猜想、实验现象、结论合理均正确)‎ ‎(5)①CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+H2O;密封;②大于;酸。‎ ‎4.(1)②Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。 ③过滤 ④蒸发结晶。(2) Ca(OH)2 或CaCO3‎ ‎(3)‎ 实验方法 可能看到的现象 结论 稀盐酸 或氯化钙 有(或)无气泡产生 有(或)无沉淀产生 含有(或不含有) Na2CO3‎ 含有(或不含有) Na2CO3‎ ‎(4)反应时Na2CO3或Ca(OH)2过量(或碱吸收空气中的CO2生成Na2CO3或CaCO3)‎ ‎5.Na2CO3;Na2SO4‎ 取少量试液于试管中,滴加稀盐酸,有气泡产生,就是Na2CO3,无气泡产生,就是Na2SO4。‎ 或取少量试液于试管中,滴加BaCl2溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,就是Na2SO4,没有白色沉淀生成,就是Na2CO3。‎ ‎6.(1)‎ 猜想一 猜想二 猜想三 我对气体的猜想 空气 二氧化碳 氮气 我猜想的依据 防止挤压变形 防止挤压变形或腐败食品 防止挤压变形或腐败食品 ‎(2)‎ 实验方法及操作 可能观察到的现象及结论 ‎(1)用针筒将包装袋内气体抽出,将其通入澄清石灰水中。‎ ‎(2) 若澄清石灰水不变浑浊,再将气体抽出,用排水法收集于集气瓶中,将燃着的木条伸入集气瓶中,观察燃烧情况。‎ 若澄清石灰水变浑浊,则包装袋内气体是二氧化碳 若木条燃烧没多大变化,则包装袋内气体是空气;若木条燃烧熄灭,则包装袋内气体是氮气。‎ ‎7.[实验探究]‎ 实验方法 可能看到的现象 结论 加入稀盐酸 将生成的气体通入澄清石灰水中 有无色气体产生 澄清石灰水变浑浊 ‎“鱼脑石”中含有CO32-‎ ‎[反思]不能,上述实验只证明“鱼脑石”中CO32-的存在,没有证明Ca2+的存在(或含有碳酸根离子的化合物不一定就是碳酸钙)。‎ ‎8.①澄清石灰水变浑浊;Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH。取样品;浪费整瓶试剂。②小李;氢氧化钠溶液和变质后得到的碳酸钠溶液都呈碱性,都能使酚酞试液变红。NaOH+HCl=NaCl+H2O Cu和CuO 稀硫酸 或稀盐酸硫酸 ‎ 蓝色溶液。结论:灰黑色粉末为氧化铜 红色固体 黑色固体。结论:红色粉末为铜 加热 ‎9.(1) ‎ ‎ (2)乙;铁与水和氧气发生缓慢氧化生成红色的三氧化二铁(铁锈的主要成分);‎ ‎4Fe+3O2 =2Fe2O3。‎ ‎10.实验一:‎ ‎(1)氧气(或O2)。 (2)过氧化钠与水反应放出热量,使吸滤瓶中的空气受热膨胀,因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生。‎ ‎ 实验二:‎ ‎ (1)根据质量守恒定律,反应物中没有碳元素,所以生成物中不可能有Na2CO3。取少量反应后所得的溶液于试管中,滴入稀盐酸;没有气泡产生;没有CO32-存在。‎ ‎(2)碱;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑‎
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