【正文】 第一部分 系統(tǒng)復(fù)習(xí) 成績基石 專題 六 實驗探究題 考情分析 實驗探究題是安徽中考每年必考題型，通常放在試卷的第 14題和第15題 (含附加分題 )考查。該題型在中考中所占分值比重較大，分值為 18～ 20分，足見其重要性。安徽中考在考查實驗探究題時通常會以科學(xué)探究的 8個要素 (即提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃、進行實驗、搜集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達與交流 )為著眼點，側(cè)重考查學(xué)生的分析問題和解決問題的能力、收集與處理數(shù)據(jù)的能力、表達與交流的能力以及實驗探究能力?？v觀安徽近幾年中考試題可發(fā)現(xiàn)，實驗探究題的命題主要有以下幾種類型：物質(zhì)成分的探究、物質(zhì)性質(zhì)和變質(zhì)的探究、影響化學(xué)反應(yīng)速率因素類探究、實驗中意外現(xiàn)象的探究。 類型 1 物質(zhì)成分的探究 1． [2022甘肅中考 ]某化學(xué)興趣小組同學(xué)對家用普通干電池中含有的物質(zhì)產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們剝開電池時聞到氨味且發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)。 【提出問題】為什么有氨味？黑色物質(zhì)的成分是什么？ 【猜想假設(shè)】能聞到氨味說明含有銨鹽 (如 NH4Cl)；黑色固體可能有鐵粉、氧化銅或二氧化錳。 【 實驗探究 】 同學(xué)們分別設(shè)計實驗進行探究。 實驗 Ⅰ. 小聰取適量黑色物質(zhì)與 熟石灰 混合置于研缽內(nèi)研磨，嗅到強烈氨味，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢測，觀察到試紙變藍，證明黑色物質(zhì)中含有銨鹽。 實驗 Ⅱ. 小敏將黑色物質(zhì)加入適量的水中攪拌溶解，靜置后 過濾 ，取不溶物進行實驗。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 中，再加入過量稀鹽酸 無氣泡生成，溶液不變色 黑色粉末中一定不含鐵粉與氧化銅 支試管中，再加入 H2O2(或過氧化氫 ) 溶液，向上述試管中伸入帶火星的小木條 木條復(fù)燃 黑色粉末中含有 二氧化錳 【交流討論】步驟 2中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H2O 2H2O＋ O2↑ 。 實驗 Ⅰ. 銨鹽與堿混合會放出氨氣，所以取適量黑色物質(zhì)與熟石灰混合置于研缽內(nèi)研磨，嗅到氨味，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢測，試紙變藍，證明黑色物質(zhì)中含有銨鹽；實驗 Ⅱ. 小敏將黑色物質(zhì)加入適量的水中攪拌溶解，靜置后過濾，取不溶物進行實驗； ，再加入過量稀鹽酸，無氣泡生成，溶液不變色，說明黑色粉末中一定不含鐵粉與氧化銅； ，再加入 H2O2溶液，向上述試管中伸入帶火星的小木條，木條復(fù)燃，說明有氧氣生成，可證明黑色粉末中含有二氧化錳。【交流討論】二氧化錳和過氧化氫溶液混合會生成氧氣，化學(xué)方程式為 2H2O2 2H2O＋ O2↑ 。 2． [2022荊州中考 ]某化學(xué)小組將少量過氧化鈉 (Na2O2)粉末加入盛水的試管中，看到有大量氣泡產(chǎn)生。 【提出問題】 過氧化鈉與水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？ 【作出猜想】 甲同學(xué)：生成氫氧化鈉 乙同學(xué)：生成碳酸鈉 丙同學(xué)：生成氫氣 丁同學(xué)：生成氧氣 (1)大家一致認為乙同學(xué)的推測不正確，理由是 反應(yīng)前后，元素的種類不發(fā)生改變，所以反應(yīng)后，生成物中不可能含有碳元素 。 【實驗探究】 實驗方法 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 用試管收集生成的氣體，堵住試管口，移近酒精燈火焰，點燃 無現(xiàn)象 (2) 說明無氫氣生成 用試管收集生成的氣體，將帶火星的木條伸入試管內(nèi) (3) 帶火星的木條復(fù)燃 有氧氣生成 (4) 取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加酚酞溶液 溶液變紅 溶液顯堿性 【得出結(jié)論】 (5)過氧化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Na2O2＋ 2H2O===4NaOH＋ O2↑ 。 【反思拓展】 (6)根據(jù)所學(xué)知識，請你預(yù)測將少量過氧化鈉粉末加入硫酸銅溶液中的反應(yīng)現(xiàn)象 有氣泡產(chǎn)生，有藍色沉淀生成 。 (1)根據(jù)反應(yīng)前后，元素的種類不發(fā)生改變，因為反應(yīng)物中不含有碳元素，因此生成物中不可能含有碳酸鈉，所以乙同學(xué)的推測不正確； (2)用試管收集生成的氣體，堵住試管口，移近酒精燈火焰，點燃，無現(xiàn)象，說明無氫氣生成； (3)用試管收集生成的氣體，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，帶火星的木條復(fù)燃，說明有氧氣生成； (4)取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加酚酞溶液，溶液變紅，說明溶液顯堿性，有氫氧化鈉生成； (5)由以上探究可知：過氧化鈉與水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Na2O2＋ 2H2O===4NaOH＋ O2↑ ；(6)根據(jù)所學(xué)知識，將少量過氧化鈉粉末加入硫酸銅溶液中，過氧化鈉與水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化銅藍色沉淀，則反應(yīng)現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生，有藍色沉淀生成。 3． [2022 南寧中考 ]某?；瘜W(xué)興趣小組，在實驗室里用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣并進行有關(guān)氯氣性質(zhì)的實驗探究 (如下圖所示 )。 回答下列問題： (1)從分液漏斗中加入的藥品是 濃鹽酸 。 (2)從反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件考慮，裝置 A屬于 固液加熱 型氣體發(fā)生裝置。 (3)若進入裝置 D中的氯氣是純凈干燥的，則裝置 B的作用是 除去氯氣中的 HCl ，裝置 C中盛有的溶液是 濃硫酸 。 (4)實驗過程中，同學(xué)們看到裝置 D中 “ 石蕊紙花 ” (用石蕊溶液染成的紫色的干燥紙花，下同 )無明顯變化， E中濕潤的石蕊紙花先變紅后褪色。對此，同學(xué)們產(chǎn)生了濃厚的興趣，于是繼續(xù)進行以下實驗探究。 【 查閱資料 】 Ⅰ. 氯氣 (Cl2)是一種黃綠色的有毒氣體，能溶于水 (溶解性不大 )并能與水反應(yīng)： Cl2＋ H2O===HCl＋ HClO(次氯酸 )。 Ⅱ. 氯氣溶于水所得的溶液稱為氯水，氯水除了具有消毒作用，還具有漂白作用。 【 提出問題 】 氯水中的什么物質(zhì)具有漂白作用？ 【 提出猜想 】 猜想 1：氯水中的 H2O具有漂白作用。 猜想 2：氯水中的 HCl具有漂白作用。 猜想 3：氯水中的 HClO具有漂白作用。 猜想 4：氯水中的 Cl2具有漂白作用。 【 實驗探究 】 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 ① 將石蕊紙花放入水中 石蕊紙花 不變色 猜想 1不成立 ② 將石蕊紙花放入 稀鹽酸 中 石蕊紙花變紅但不褪色 猜想 2不成立 ③ 將石蕊紙花放入次氯酸中 石蕊紙花先變紅后褪色 猜想 3 成立 【反思交流】 ① 同學(xué)們一致認為，不用再做實驗對猜想 4進行探究，理由是：進行氯氣性質(zhì)的實驗探究時，裝置 D (填裝置序號 )的現(xiàn)象已證明了 Cl2不具有漂白作用。 ② 錢程同學(xué)認為，由于氯氣在水中的溶解性不大，用實驗裝置 F中的蒸餾水吸收氯氣效果不是很理想，于是將裝置 F中的蒸餾水換成了氫氧化鈉溶液，則最終反應(yīng)所得溶液中含有的鹽類物質(zhì)是 氯化鈉、次氯酸鈉 。 (1)從分液漏斗中加入的藥品是濃鹽酸； (2)濃鹽酸和二氧化錳加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，從反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件考慮，裝置 A屬于固液加熱型氣體發(fā)生裝置； (3)制備的氯氣中含氯化氫氣體和水蒸氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO2＋4HCl MnCl2＋ Cl2↑ ＋ 2H2O，通過飽和食鹽水可以除去氯化氫氣體；濃硫酸具有吸水性，能夠吸收氯氣中的水，可以干燥氯氣，裝置 C中盛有的溶液是濃硫酸； (4)水顯中性，石蕊在中性溶液中不變色；石蕊溶液遇酸變紅，探究如下：①將石蕊紙花放入水中，石蕊紙花不變色，則猜想 1不成立；②將石蕊紙花放入稀鹽酸中，石蕊紙花變紅但不褪色，說明猜想 2不成立；③將石蕊紙花放入次氯酸中，石蕊紙花先變紅后褪色，則猜想 3成立； 【 反思交流 】① 根據(jù)裝置 D中石蕊溶液染成的紫色的干燥紙花不變色，說明 Cl2不具有漂白作用；②用實驗裝置 F中的蒸餾水吸收氯氣效果不是很理想，于是將裝置F中的蒸餾水換成了氫氧化鈉溶液， Cl2與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉、氯化鈉和水，則最終反應(yīng)所得溶液中含有的鹽類物質(zhì)是氯化鈉、次氯酸鈉。 4． [2022 臨沂中考 ]某化學(xué)課堂圍繞 “ 酸堿中和反應(yīng) ” ，將學(xué)生分成若干小組開展探究活動，請你和他們一起完成以下實驗探究。 【 演示實驗 】 將一定量稀鹽酸加入到盛氫氧化鈣溶液的小燒杯中，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Ca(OH)2＋ 2HCl===CaCl2＋ 2H2O 。 【 查閱資料 】 CaCl2溶液顯中性 【 提出問題 】 實驗中未觀察到明顯現(xiàn)象，部分同學(xué)產(chǎn)生了疑問：反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分是什么？ 【 猜想與假設(shè) 】 針對疑問，甲組同學(xué)猜想如下： 猜想 Ⅰ ：只有 CaCl2 猜想 Ⅱ ：有 CaCl2和 HCl 猜想 Ⅲ ：有 CaCl2和 Ca(OH)2 猜想 Ⅳ ：有 CaCl HCl和 Ca(OH)2 乙組同學(xué)對以上猜想提出質(zhì)疑，認為猜想 Ⅳ 不合理，其理由是 鹽酸和氫氧化鈣不能共存 。 【 實驗探究 】 為了驗證其余猜想，各小組進行了下列三個方案的探究。 【得出結(jié)論】通過探究，全班同學(xué)一致確定猜想 Ⅲ 是正確的。 【評價反思】 (1)丙組同學(xué)認為滴加 Na2CO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，并不能證明溶液中一定含有 Ca(OH)2，請你幫助他們說明原因 碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)也能產(chǎn)生碳酸鈣白色沉淀 。 (2)在分析反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分時，除了考慮生成物外，還需要考慮 反應(yīng)物是否有剩余 。 【 演示實驗 】 根據(jù)氫氧化鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式； 【 猜想與假設(shè) 】 稀鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水，反應(yīng)后的溶液中一定含有氯化鈣，當(dāng)稀鹽酸過量時，溶液中含有氯化鈣和稀鹽酸；當(dāng)氫氧化鈣過量時，溶液中含有氯化鈣和氫氧化鈣； 【 實驗探究 】 氫氧化鈣溶液呈堿性，能使紫色石蕊溶液變藍；二氧化碳氣體和氫氧化鈣反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鈣沉淀；【 評價反思 】 (1)碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)也能產(chǎn)生碳酸鈣白色沉淀；(2)在分析反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分時，除了考慮生成物外，還需要考慮反應(yīng)物是否有剩余。 5． [2022 瑤海區(qū)一模 ]小明在家里的月餅包裝盒中發(fā)現(xiàn)一包袋裝防腐劑，品名為 “ 504雙吸劑 ” ，其標(biāo)簽如圖 1所示，同學(xué)們對這包久置的 “ 504雙吸劑 ” 固體樣品很好奇，設(shè)計實驗進行探究。 【 提出問題 】 久置固體的成分是什么？ 【 作出猜想 】 久置固體中可能含有 Fe、 Fe2O CaO、 Ca(OH)CaCO3。 【 查閱資料 】 鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵。 【 實驗探究 】 甲同學(xué)的方案： 實驗操作 取少量固體于試管中，滴加足量的 稀鹽酸 實驗現(xiàn)象 固體逐漸消失，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到 淺綠色溶液 實驗結(jié)論 固體中一定含有 Fe ，一定不含 Fe2O3 乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗并不能得出一定不含 Fe2O3的結(jié)論，理由是 氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色 。他設(shè)計圖 2所示實驗方案繼續(xù)探究。 (1)步驟①樣品用磁鐵吸引前需經(jīng)過研碎處理，研碎的目的是 增大接觸面積，使反應(yīng)更充分 。 (2)步驟②中固體溶解時放出大量的熱，由此可判斷原固體中一定含有 CaO 。 (3)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Na2CO3＋ Ca(OH)2===CaCO3↓＋ 2NaOH 。 (4)乙同學(xué)對濾渣 B進一步探究。取少量濾渣 B于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，觀察到固體逐漸消失、有氣泡產(chǎn)生、溶液變成黃色、澄清石灰水變渾濁，由此得出結(jié)論，原固體中一定含有 CaCO3和 Fe2O3 。 (5)丙同學(xué)認為乙同學(xué)的實驗還無法確定原固體中是否含有Ca(OH)2，他的理由是 氧化鈣與水反應(yīng)生成了 Ca(OH)2，所以不能確定原固體中是否含有 Ca(OH)2 。 【 實驗探究 】 取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸，固體逐漸消失，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有鐵；但由于氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色，故固體中不一定不含F(xiàn)e2O3。 (1)步驟①樣品用磁鐵吸引前需經(jīng)過研碎，研碎的目的是增大接觸面積，使反應(yīng)更充分； (2)由乙同學(xué)的設(shè)計方案可知：磁鐵吸引了鐵粉，②中固體溶解時放出大量熱，因為生石灰溶于水生成氫氧化鈣放出大量的熱，由此可以判斷固體中一定含有氧化鈣； (3)濾液 A中的氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和