遵义专版中考化学总复习重点题型突破四实验探究题精讲练习学案

这是一份遵义专版中考化学总复习重点题型突破四实验探究题精讲练习学案，共8页。学案主要包含了查阅资料，设计实验方案，经典赏析，实验回顾，提出问题，进行猜想，实验与交流，实验探究1等内容，欢迎下载使用。
专题四　实验探究题,备考攻略)实验探究题是中考的常考内容，难度中等，考查分值在 5～8分，近几年来，主要考查物质变化后的成分、性质的探究，其中包括实验设计、操作步骤、现象、结论、环保、化学反应方程式、计算等多方面，综合性强，涉及知识点多，是一种对多方面知识检验和应用的综合性考查题。预计2018年中考中，仍将多方面的知识综合在一起，对物质变化后的成分或金属的活动性顺序进行探究，考查分值在4～7分。同学们在进行此类题的练习时，应注重对所学知识的应用。(2015年中考16题，2016年中考16题，2017年中考17题)探究题是中考考查中的一种常见题型，近几年的中考中都有涉及到，它是实验题的延伸和发展，用于考查同学们自己能够亲自动手实验，在实验中发现新问题，提出新问题，解决新问题。对提高创新能力，具有促进作用，一般步骤是：提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价，推理与拓展等。解答此类试题时，根据提出的问题，利用所学的化学知识和题中所给予的查阅资料(查阅资料要看成已知条件，在题中要得到充分利用，在回答题中的每一个问题时，都要看一看是否与其有联系)，大胆提出猜想，然后对提出的猜想进行验证，只要提出的猜想有根据，符合题意也合理，那么提出猜想就是正确的。进行实验的过程中要注意三个问题：①选择试剂的合理性，选择试剂与其物质发生反应，出现的现象能真实地反映与结论的关系；②注重所加入的试剂的量(如：适量或过量是有很大区别的)，加入不同的量，反应进行程度不同，可能会得出不同的结论；③注意干扰因素，加入的试剂不能引入干扰因素，对原有的干扰物，要考虑进行排除。反思与评价：对解决问题中出现的亮点，成功点或不成功点进行评价，从而加深对问题的理解，每做一道探究题，只要进行反思，对问题的理解就能更深入一个层次；推理与拓展是知识的延伸，具有开放性，对所有回答的问题，显得较为宽限，也较易回答。 ,典例剖析)　有关物质成分的探究【例1】(2014，遵义)定性和定量相结合既是化学的重要思想，也是研究物质组成的重要方法。某研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体Cu中是否含有Cu2O(红色)，进行了认真的探究。请你一起踏上探究之路，回答下列问题。【查阅资料】①无水CuSO4遇水变蓝；②高温灼烧CuO生成Cu2O和O2；③Cu2O与稀H2SO4反应： Cu2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O【设计实验方案】方案1：取该红色固体加入适量稀H2SO4，实验现象为________，结论为红色固体中含有Cu2O。方案2：装置如图所示，拟通过干燥管中CuSO4变蓝来判断红色固体中是否含有Cu2O。(1)为确保探究的科学、合理、安全，实验中还应采取的措施有________。(填序号)①加热前先排尽装置中的空气②在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置③在盛有CuSO4的干燥管后再连接一个装有浓H2SO4的洗气瓶(2)由方案2实验后得出结论：红色固体中含有Cu2O。写出红色固体Cu2O 与H2反应的化学方程式：____________________。　　方案3：称得干燥坩埚(常用于固体加热的容器)的质量为a g，取红色固体置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后坩埚与固体总质量为c g。(1)该实验方案最少得进行________次称量。(2)若确认红色固体中含有Cu2O，则c与a、b应符合数学关系式为________。【解析】方案1　氧化亚铜和硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜溶液呈蓝色，所以取该红色固体加入适量稀H2SO4，实验现象为溶液变为蓝色，结论为红色固体中含有Cu2O；方案2(1)根据硫酸铜是否变蓝判断是否含有氧化亚铜时，要注意水的干扰因素，所以制取的氢气要干燥，可以在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置，并且要将空气中的水的干扰排除，可以在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管，实验前要将装置中的空气排净，防止干扰；答案为：①②③；(2)氢气和氧化亚铜在加热条件下生成铜和水，反应的化学方程式为H2＋Cu2O2Cu＋H2O；方案3(1)根据在空气中高温灼烧至质量恒定，这一步骤至少需称量2次，加上前面的2次称量，故该实验方案最少得进行4次称量进行解答。(2)根据铜元素质量守恒，则2Cu～Cu2O128  144b－a  c－a＝解得c＝，故若红色粉末中含有Cu2O，则a、b与c应符合的数学关系式为c<。【答案】方案1：溶液变为蓝色；方案2: (1)①②③；(2) H2＋Cu2O2Cu＋H2O；方案3：(1)4；(2)c<。1. (2017，遵义汇仁中学一模)空气中氧气含量测定的再认识。,图1),图2),图3)　,图4)【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。该实验中选择使用汞的优点有__BCD__。A．实验过程中没有污染B．在汞槽中起到液封的作用C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2)，写出红磷燃烧的化学方程式__4P＋5O22P2O5__。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？【进行猜想】(1)装置漏气；(2)__红磷不足__，装置内氧气有剩余。【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%。请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因：__白磷的着火点比红磷的着火点低__。【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验(装置如图3)。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因__装置内残留的氧气更少，实验结果更准确__。【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4 )。8分钟后测得的数据如下表： 实验前的体积实验后的体积 集气瓶内空气烧杯内蒸馏水烧杯内剩余蒸馏水131 mL90.0 mL63.6 mL请计算出空气中的氧气含量__20.3%__(计算结果保留一位小数)。【结论与反思】通过上述实验探究，选择__铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水__(填物质名称)进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿主要成分为Cu2(OH)2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由。不能，铜在空气中锈蚀，还需要二氧化碳，空气中的二氧化碳的含量低，当二氧化碳消耗尽，铜的锈蚀停止，而空气中的氧气只能消耗很少的一部分。　物质性质的探究【例2】(2016，遵义汇川中考模拟)在不锈钢中加入一定比例的金属铬(Cr)能提高耐腐蚀能力，为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，两同学进行了如下探究活动。【猜想与假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：猜想一：Cr　Al　Cu　　猜想二：Al　Cr　Cu猜想三：________【实验与探究】(1)小王的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(均用砂纸打磨光亮)。 实验步骤实验现象解释与结论分别取3支试管，向其中加入相同________的稀硫酸，然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中铝片表面产生气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色：铜片无明显现象猜想________成立；铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液，该反应的化学方程式为________________　　(2)小张的实验：只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，则他选用的三种药品可能是________。【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法是：______________________。【解析】【猜想与假设】铝和铜的金属活动性铝比铜强，再将铬与二者比较将出现三种情况：(1)Cr>Al＞Cu；(2)Al>Cr>Cu；(3)Al>Cu>Cr。【实验与探究】(1)要利用金属与酸反应比较金属的活动性强弱时，要用相同质量(体积)的酸且浓度要相同，因为浓度影响金属与酸的反应速率；根据实验现象：铝片表面产生气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，可知猜想二正确。由题中信息可知，铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液，结合实验一有气泡产生，应该是氢气，根据质量守恒定律配平为：Cr＋H2SO4===CrSO4＋H2↑；(2)如果已知三种金属的活动性顺序，用活动性位于中间的金属与另两种金属的盐溶液反应；或用活动性位于中间的金属的盐溶液与另两种金属反应，都可以验证三种金属的活动性顺序。故可选择：Al、CrSO4、Cu或Al2(SO4)3、Cr、CuSO4等。【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：①通过金属与酸反应比较；②通过金属与盐溶液反应比较。【答案】【猜想与假设】Al、Cu、Cr；【实验与探究】(1)质量和浓度(或体积和溶质质量分数)；二；Cr＋H2SO4===CrSO4＋H2↑；(2)Al、CrSO4溶液、Cu(或Cr、Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液)；【总结与归纳】通过金属与酸反应比较(或通过金属与盐溶液反应比较)(其他合理答案也可)2．(2017，遵义汇仁中学二模)叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊，某化学小组同学对其进行下列研究。【查阅资料】①NaN3受撞击会生成Na、N2。②NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成。③碱石灰是CaO和NaOH的混合物。④NaN3的制备方法是：将金属钠与液态氨反应制得NaNH3，再将NaNH3与N2O反应可生成NaN3、 NaOH和NH3。【问题探究】(1)汽车受撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解，该反应的化学方程式为__2NaN32Na＋3N2↑__。(2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，其原因是__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__(用化学方程式表示)。(3)为测定某工业级NaN3样品中Na2CO3的质量分数，小组同学设计了如图实验装置：,Ⅰ),Ⅱ)①小明同学认为通过测定装置Ⅰ中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na2CO3的质量分数，小组同学通过讨论认为不可行，其理由可能是__浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体也会被装置B吸收__(答出一种即可)。②小明同学在大家讨论的基础上，又设计了装置Ⅱ，请分析装置Ⅱ中A的作用是__吸收空气中的二氧化碳和水蒸气__，若无装置C，对测定结果造成的影响是__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。装置E的作用是__检验二氧化碳是否被D装置完全吸收__。③根据装置Ⅱ，小组同学设计的实验步骤有：a．称量装置Db．称量样品，检查装置气密性c．打开弹簧夹，鼓入空气d．关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞和玻璃塞。其正确的顺序为__bcadca__(填字母序号，可重复)。④计算碳酸钠的质量分数时，至少需要测定__3__个数据。(填数字) ,备考攻关)1.小明为了比较X、Y、Z、W 四种金属的活动性顺序，利用这四种金属单质、稀盐酸、Z的硝酸盐溶液和W 的硝酸盐溶液，进行有关实验，结果如下表(“√”表示能反应，“－”表示不能反应，“空白”表示未做该实验)。请你判断四种金属的活动性顺序为(　C　)　　　　　　　　　　　　　   XYZW稀盐酸√－－√Z的硝酸盐溶液 √  W的硝酸盐溶液√ － A.Y＞Z＞X>W  B．X＞Y＞W>ZC．X＞W＞Y>Z  D．W＞X＞Y>Z2．(2017，乌鲁木齐)实验探究小组将Na2CO3溶液滴加到Ca(OH)2溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，经检验滤渣的成分是碳酸钙。【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？【做出猜想】猜想一：NaOH；猜想二：NaOH和Ca(OH)2；猜想三：NaOH和__Na2CO3__；猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2经过讨论，大家认为猜想四不合理，原因是__因为氢氧化钙和碳酸钠不能共存__。【实验过程】 实验步骤现象结论 实验Ⅰ：取滤液，向其中滴入适量Na2CO3溶液__没有明显现象__猜想二不成立实验Ⅱ：另取滤液，向其中加入足量__稀盐酸__产生气泡猜想__三__成立【拓展延伸】在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑__原反应的物质是否过量__。3．(2016，绥化)某兴趣小组要探究鸡蛋壳的主要成分，设计如下实验：【设计实验】小刚同学取一个小玻璃杯，放入洗净的碎鸡蛋壳，然后加入一些醋精(主要成分是醋酸)，立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。【实验现象】小刚同学的实验现象是__蛋壳表面有小气泡产生__，玻璃片上出现白色浑浊。【结论】根据实验现象推测鸡蛋壳中可能含有__CO或HCO__(填符号)离子，通过查阅资料知道鸡蛋壳中还含有钙元素，最终小刚确定了鸡蛋壳的主要成分。【拓展延伸】(1)检验铵根离子的方法是__取样品与熟石灰混合研磨，闻到氨味，证明含铵根离子__。(2)将NaCl、NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4四种溶液一次性鉴别出来，应加入的试剂是__氢氧化钡[或Ba(OH)2]溶剂__。4．(2017，长沙)某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分，提出了如下猜想：a．可能是二氧化碳； b．可能是一氧化碳。并设计如图所示装置进行实验，预期的实验现象及结论如下：Ⅰ.若澄清的石灰水变浑浊，则气体为二氧化碳。Ⅱ.若澄清的石灰水不变浑浊，则气体为一氧化碳。请你分析并回答：(1)该同学的猜想是否严谨？请你说明理由：__不严谨__；__气体产物可能是CO和CO2的混合物__。(2)设计一个实验，验证(1)中你的理由。请简述你的实验方案__先将混合气体通入澄清石灰水，再通入足量NaOH溶液，再通过盛装CuO的硬质玻璃管加热，观察现象，若CuO变红则猜想正确__。(3)该实验装置存在的缺陷是__没有尾气处理装置__。(4)反应结束时，停止实验的操作步骤是__先将导管移出水面，再熄灭酒精灯__。(5)实验后发现试管①内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物，清洗试管①的方法是__在试管①中用足量稀盐酸清洗__。5．(2017，聊城)某化学兴趣小组的同学，为了比较金属R与铁、铜的金属活动性强弱，进行如下探究活动：【查阅资料】铁的活动性比铜强。【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想：猜想一：R＞Fe>Cu。猜想二：__Fe>R__>Cu__。猜想三：Fe>Cu>R。【收集证据】为了验证哪一种猜想成立，甲、乙、丙三位同学分别展开实验探究。  主要操作主要现象实验结论甲将打磨好的R丝插入盛有硫酸铜溶液的试管中__R丝表面有红色物质析出__猜想一正确乙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别插入体积和溶质质量分数都相同的稀盐酸中R丝表面产生气泡速率比铁丝表面产生气泡速率__快__(选填“快”或“慢”)丙将粗细相同打磨好的R丝、铁丝，分别在空气中点燃R丝在空气中剧烈燃烧，铁丝在空气中__不能燃烧__  写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式__3Fe＋2O2Fe3O4__。【交流反思】三位同学交流讨论后认为，比较金属活动性强弱的方法有多种。【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有：(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度。(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度。(3)金属与__盐溶液__是否反应。6．(2017，哈尔滨)在化学课上，老师带来一瓶未知溶液A，已知它是稀盐酸或稀硫酸中的一种。进行如下实验：观察到烧杯中的现象是__溶液中有气泡冒出__。【提出问题】A是哪一种酸？老师要求甲、乙同学从反应后的溶液B分别展开探究。【猜想假设】甲同学：A是稀盐酸；乙同学：A是稀硫酸。【实验探究】【评价交流】甲同学的实验1__不能__(选填“能”或“不能”)得出正确结论，乙同学的实验3__能__(选填“能”或“不能”)得出正确结论。实验3发生反应的化学方程式为__Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl__；反应后所得溶液中一定含有的离子是____Na＋、Cl－、NO__。【归纳总结】通过乙同学的实验可以得出：选择试剂鉴别溶液中的待测离子时，如果待测溶液中含有干扰离子，则应在鉴别前，先另选试剂将干扰离子变成__气体__除去。经讨论我们能够总结出，除去溶液中干扰离子的一般方法是：选择试剂将干扰离子变成__气体或沉淀__除去。