2010年中考专题——实验探究题题型及解答方法
一、实验探究题的探究内容主要有：
1、对物质性质、制取方法、装置选用、反应产物的探究：包括 ①常见气体（H2、O2、CO2、CO等）的探究
②常见物质（实际上是常见离子CO2-2-3、SO4、Cl-、NH+4、Cu2+、Fe3+、Ag+、Ba2+、Ca2+等）的探究。
③黑色粉末（碳粉、铁粉、CuO 、MnO2、Fe3O4）的探究。
④物质是否为催化剂的探究。如Fe2O3是否可以做过氧化氢制氧气的催化剂。 ⑤离子作用的探究。如明矾起净水作用，是明矾中哪种离子起作用。 ⑥溶液酸碱性的探究。 ⑦溶液相互反应后，所得溶液中溶质成分的探究问题。
⑧气体发生装置、收集装置、净化装置、干燥装置的选取及连接问题。 2、对现象不明显的化学反应的探究
一是通过选择合适实验用品或药品改变实验原理、借助指示剂对结果进行检测等手段得到明显现象。
例、小东在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液逐滴加入稀硫酸，加了一会儿才发现自己忘记预先向氢氧化钠溶液中加入酚酞指示剂，因而无法确定硫酸与氢氧化钠溶液是否恰好完全反应，于是小东取少量反应后的溶液放于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，震荡后观察到酚酞试液不变色．于是他得出“硫酸与氢氧化钠溶液这两种物质恰好完全中和”的结论。 （１）你认为小东的结论是否正确 ，理由是： 。 （２）写出该中和反应的化学方程式 。 （３）请你另外设计一个实验探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，并填写下表 实验方法 可能观察到的现象 结论 ①取样，滴加紫色石蕊试液 试液变红 硫酸过量 试液不变红 恰好中和 ②取样，滴加Na2CO3 溶液 练习： 1．物质之间发生化学反应时，常伴随有明显的现象，但有些化学反应却观察不到明显的现象。某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下实验方案，并进行实验。
方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，如果测得的pH逐渐变小且小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
(1)用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是： 。 (2)简述强调“测得的pH小于7”的理由： 。
方案二：先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，可观察
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到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红色消失；②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失。
(1)为验证猜想①，该组同学做了如下实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的是 。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。
(2)为验证猜想②，该组同学做了如下实验：取了一定量的Na2CO3溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色，由此可得出以下两点结论：
结论1：说明Na2CO3溶液呈 性；结论2：说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。
(3)该小组同学通过查阅资料得知：当氢氧化钠溶液浓度很大时，就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大：①实验方法 ，②观察到的现象 。
方案三：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应。该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10 mL混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）。
(1)表中x = 。 编号 盐酸 NaOH溶液 △t/℃ (2)某同学在没使用温度计的情况下，通过右图所示装置完成了
1 3.65﹪ 2.00﹪ 3.5 实验。则该同学根据 判断
2 3.65﹪ 4.00﹪ x
NaOH溶液与稀盐酸发生了中和3 7.30﹪ 8.00﹪ 14 右图 反应。
二是检验反应物是否存在或检验是否有生成物生成。
例1、形成酸雨的主要原因是空气中的二氧化硫能与水反应生成亚硫酸（SO2+H2O=H2SO3）。为了探究二氧化硫能与水反应生成具有酸性的物质，甲、乙两位同学设计了以下实验方案：
（1）甲同学用右图所示方法，将二氧化硫通入紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化。他根据紫色石蕊试液变为 色，得出了二氧化硫能与水反应的结论。
（2）乙同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色，干燥后做了4朵紫色的小花，按下图进行实验：在乙同学的实验中，紫色小花不会变色的是 （填序号
水 稀盐酸 水 二氧化二氧化硫 硫 （3）在A 甲、乙两B 位同学C 设计的实验方案D
中，你觉得谁的更好说明理
由 。 此进行了探究。
【猜想】该白色固体的成分有以下四种可能：①只含CaO②只含Ca(OH)2③只含
（1）金属活动性强弱的探究 （2）质量守恒定律的探究 （3）可燃物燃烧条件的探究
（4）金属锈蚀条件的探究 （3）化学反应速率的影响因素的探究 （4）溶解快慢的影响因素的探究
二、各类实验探究题的解答思路和方法： （一）猜想、设计型的解答思路和方法：
1、猜想的依据： （1）遵循质量守恒定律；（2）符合客观事实及题意条件和要求。 2、设计实验方案的基本思路：
（1）明要求、找原理，定方法； （2）选仪器、取药品，写步骤； （3）看现象、记数据，得结论。
3、对设计的实验方案要求：
原理（包括反应原理、装置原理、操作原理）科学，操作简便，现象明显，药品经济，安全可靠，绿色环保，结论可信。
练习：1．氢氧化铜固体受热分解能得到两种产物，其中一种为固体。某学生小组为确定这种固体产物是什么，进行了如下探究活动。
［假设］生成的固体产物可能是氧化亚铜（ Cu 氢氧化铜。
2O），也可能是 ［资料］ Cu2O是红色固体。
［实验］将新制的氢氧化铜粉末放入试管中，使其在加热条件下分解（如右图）， 观察到蓝色粉末逐渐变成黑色。
［推测结论］该黑色粉末是 ，推测的依据是 。 ［验证结论］设计一个简单实验，证明这种推断是正确的。（填写下列实验报告） 实验方案 可能的现象 实验结论 2．复分解反应中，反应物不同，反应后溶液中的溶质成分如何确定呢？小雨和小晨带着这个问题在老师的指导下，选取了碳酸钠溶液和澄清石灰水作为反应物，进行如下探究：
【查阅资料】 碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的化学方程式为： ；BaCO3 是不溶于水的白色沉淀，Cu(OH) 2是不溶于水的蓝色沉淀溶液。
小晨向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴入澄清石灰水，立即产生白色沉淀，过滤后得澄清滤液。小雨认为滤液中一定含有NaOH，并对滤液中的溶质提出如下猜想：
【猜想】① 、Na2CO3 ；② 、 NaOH ；③只含有 。
【设计实验】老师提供了以下试剂：BaCl2溶液、Na2CO3 溶液、Cu(ＮＯ３)2溶液，请认真分析后完成右表的空格： 实验方案 现象 结论 向滤液中滴加 若出现白色沉淀 猜想①是正确的 向滤液中滴加Na2CO3溶液 若 猜想②是正确的 猜想③是正确的 3．小林看到从石灰桨抹的墙壁上掉下一块白色固体。该白色固体的成分是什么呢？小林对
2
④ 。
【设计与实验】 如下表 实验步骤 实验现象 ①将固体研磨成粉末，加水搅拌 固体没有全部溶解 ②取上层清液，滴加酚酞试液 溶液呈红色 ③取不溶物，滴加稀盐酸 有气泡产生 【实验结论】不用实验即可排除的猜想是 （填序号，下同）分析实验现象，你认为 猜想成立，说明你判断的理由： 。 如何全面准确的观察和描述实验现象？主要从三个方面进行：
1、变化前：反应物的名称、颜色、状态、气味等。 2、变化过程中：变化的条件（如加热、点燃、通电等）、变化的现象（如物质颜色、状态的改变、物质的溶解、减少或消失、发光、放热、产生气体、沉淀等）。
3、变化后：生成物的名称、颜色、状态、气味等。
注意：不要把生成物的名称及实验结论当作现象来描述。 练习：描述下列实验现象。
1、向盛有氧化铜粉末的试管中加入适量稀硫酸，加热。 2、向盛有碳酸钠粉末的试管中加入稀盐酸。
3、将锈铁钉放入足量稀盐酸中。 4、将氢气通过灼热的氧化铜粉末。
（二）结论、解释型的解答思路和方法：
审题获取事实或证据 → 分析、对比现象、资料、数据 → 总结规律、结论 → 解释现象、结论
1．铝是重要的轻金属，广泛应用于航空、电讯和建筑等领域。铝亦有其特殊的性质，试根据以下信息填空或简答。
（１）按金属的活动性顺序，铝比锌 。铝片表面产生的气泡却比锌粒少而慢，为了探究铝与酸反应的规律，小强将被砂子打磨过的相同大小的６枚铝片，分别放入下表所示溶液中进行实验。 ②稀③稀硫酸 ④稀硫酸 ⑤盐酸 ⑥盐酸 溶液 ①稀硫酸 硫酸 （加入少量Na2SO4固体）（加入少量 NaCl固体）（ 1：4） （37%） 加热 现象 － + － + + + + 注：“-”表示铝表面产生气泡很少且慢。“+”表示铝表面产生气泡较大且快。“1 ：4”表示用1体积的37%浓盐酸与4体积的水混合所得溶液。
根据上述表格内容，你认为铝与酸反应产生氢气的速率，除了跟酸溶液中氢离子浓度有关外，还可能受到 、 、 等多种因素的影响。
（2）小芳将长条状铝条的一端放在酒精灯火焰上灼烧片刻，轻轻摇动铝条，受热一端会左右摇晃，却不象蜡烛那样滴落。为探究其原因，小芳查阅资料得知：铝的熔、沸点分别是660℃、2460℃ ；氧化铝的熔、沸点分别是2054℃ 、2980℃ 。请解释上述实验现象： 。
（三）评价、反思型的解答思路和方法： （2）准确读取量筒内液体体积的方法是____ ___。 1、对实验方案和结论评价的基本思路： （3）锥形瓶中原有的空气对实验结果是否有明显影响？ __ __（填“有”或明确实验目的 → 检查实验方案原理、装置 、操作 → 评价方案的优劣 → 选择最佳方“没有”）。
（4）若实验中用的盐酸是浓盐酸，则测得的样品中碳酸钠的含量与实际值相比会____ ____（填“偏大”案或改进方案
或“偏小”或“不变”）。
2、对实验方案和结论的评价原则：（遵循“四性”）
（5）在实验过程中，对取用样品的量的多少有一定要求，为什么？
（1）科学性：设计的原理、装置、操作要科学合理。（2）严密性：实验过程、现象、结论应准确而严密。 （3）顺序性：加药品顺序、吸收顺序、操作顺序要简洁正确。（4）安全性：防爆炸、倒吸、污染等发生。
3、一般从五个方面进行评价：（五看） 一看原理、装置是否科学合理。二看过程、结论是否准确严密，实验现象是否明显。 三看操
作是否简便易行（即看有无气体参加反应、是否需要加热）。四看是否经济、节能（即原料价
廉、易得、用量少，产率高，反应条件低）。五看是否安全环保（即防爆炸、倒吸，看有无有
毒物质产生，若有，必须有尾气处理装置）。 （一）对方案原理的评价、改进 实验室有一瓶硫酸和盐酸的混酸，老师让两位同学设计实验方案，用化学实验证明事实，他们的实验方案如下：试回答： 步骤 学生甲 学生乙 ① 取少量混酸 取少量混酸 ② 加适量的氯化钡溶液和稀硝酸 加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸 ③ 过滤 过滤 ④ 向滤液中加入硝酸银溶液 向滤液中加入硝酸银溶液 （1）学生（填甲或乙） 的实验方案是错误的。 （2）他错在第 （填①～④编号）步的操作。 （3）请帮他分析错误的原因： （4）写出另一位同学正确的设计中，可能发生的化学方程式： （二）物质提纯或除杂方案的评价
为除去Na2SO4溶液中含有的杂质Na2CO3 ，甲、乙、丙三位同学分别选用一种试剂（适
量）进行实验。请你对他们所选用的试剂进行评价：（结果填入右表） 学生 选用试剂 评价（是否可行，并简述理由 甲 盐酸 乙 硫酸 丙 氢氧化钡 （三）对装置的评价 我国青海湖地区素有“夏天晒盐，冬天捞碱”之说，其中捞出的碱主要是碳酸钠和少量
氯化钠的混合物。小王同学以捞出的碱作为样品，并盐酸 饱和NaHCO3 饱和NaHCO3
用以下一套装置对样品进行分析，根据量筒中收集到
的液体的体积（相当于二氧化碳的体积）来计算样品样品 样品
中碳酸钠的含量。 （已知：HCl+NaHCOA
B 3===NaCl+CO2↑+H2O；CO2在
饱和NaHCO3溶液中溶解度很小）
（1）在A和B 两套装置中，哪一套装置更合理________。
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。 （四）物质制取方案的评价 已知铜跟浓硫酸在加热时可以发生反应，生成硫酸铜。甲、乙两位同学分别设计了由铜制取硫酸铜的方案。甲方案： Cu 浓 H 2 SO CuO 4 CuSO4 (Cu+2H2SO4 = CuSO4 +SO2↑+2 H2O) 乙方案： Cu 试回答：你认为比较合理的是O 2 方案；理由是稀 H CuSO4 2SO4 。
练习：
1．小明到农田施肥时,发现撒落在地上的碳酸氢铵在阳光的照射下很快消失了,同时有浓
烈的刺激性气味.他很好奇,返校后和同学们进行探究,请你一同参与: 干燥的红色
[提出问题 。 石蕊试纸 [猜想假设]碳酸氢铵受热易分解,产物可能是水、二氧化碳、氨气。碳酸氢铵 [设计实验]小明设计了如图所示装置进行实验 生石灰和水 澄清石灰水 （1）根据现象： ，证明实验后生成了水和氨气。
（2）装置B中澄清石灰水 ，证明产物中有二氧化碳生成。 （3）小红认为若将装置B中澄清石灰水NaOＨ溶液，再通过实验验证B中产物，也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成，请你帮她设计并完成验证B中产物的实验： [实验结论]碳酸氢铵受热易分解，其反应的化学方程式为 。 [实验评价] 在上述同学们探究活动中你最欣赏的是 。
[实验反思] 根据以上实验，你认为碳酸氢铵化肥在存放时应注意的问题是 。 2．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： 若酚酞试液变为红色，则猜想成可能是氢氧化钠溶用试管取少量样品，向其中滴入立。 液 两滴酚酞试液。 若酚酞试液无明显变化，则猜想不成立。 用试管取少量样品，向其中先滴若溶液先没有明显变化，后出现白猜想二：? 入适量的用硝酸酸化的硝酸钡色沉淀，则猜想成立。若与上述现 溶液，然后滴入硝酸银溶液。 象不同，则猜想不成立。 用试管取少量样品，向其中先加若溶液先没有明显变化，后出现白猜想三：? 入适量盐酸酸化，然后滴入氯化色沉淀，则猜想成立。若与上述现 钡溶液。 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 3．实验室里某小组正在探究一个问题。根据设计方案，小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，溶液显红色。然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸，溶液由红色变为无色。
（1）他们探究的问题是 （填Ⅰ或Ⅱ） Ⅰ．酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？Ⅱ．酸、碱溶液能发生反应吗？
（2）大家对小英得到的无色溶液继续进行探究。小斌认为反应后溶液中的溶质中硫酸钠，小亮认为溶质有两种，它们是 。同学们根据以下两种方案进行实验后，一致认为小亮的观点是正确的。请你补填上表的空缺。 （3）请你和全组同学一起分析以下问题：
H+ ①氢氧化钠和稀硫酸发生反应的微观过程
2-Zn SO4 如图1所示。从粒子的角度具体分析该反应
Zn H+ 能发生的原因是 。
+Zn2+ -Na 2②锌和硫酸铜溶液发生反应的微观过程如-2-SO4 H2O SO4 2-+OH 2+SO4 Na 2-Cu 2+图2所示。从粒子的角度具体分析该反应能SO4 Zn Na+ Na+ Cu2+ --2发生的原因是 。 OH H2O SO4 Cu Cu 图1 图2 ③通过以上分析，揭示出化学反应的微
观本 —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：气体可能是氢气 猜想二：生成的气体可能是 。 c b (4)请你对猜想二进行探究： （5）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。你认为浓硫酸 生成的黑色固体可能是 。
5．为区别NaOH和Na2CO3两种无色溶液，某同学设计了以下两种实验方案：
方案1：分别取少许两种溶液，各滴入几滴无色酚酞试液，根据酚酞试液是否变红色判断各是哪种溶液。
方案2：分别取少许两种溶液，各加入少量澄清石灰水，根据是否有白色沉淀生成判断各是哪种溶液。请回答：
(1)该同学设计的两个方案有一个是正确的， 该方案是_____；另一个方案不正确的原因是 。
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(2)请你再设计一个实验区别上述两种溶液：
.。 6．2008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。 [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： 猜想一 实验操作 实验现象 实验结论 工业盐溶液显碱性，会造成 道路两旁的土壤盐碱化。 实验①：6—7天后 明显生锈 猜想二 实验②： 2—3天后 实验① 实验② 明显生锈 [反思与应用]对于道路除冰，请你提出更好的建议 。 7．有一包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两种的混合物，让他们 通过实验探究来确定。某同学探究过程如下： (1)提出假设：假设1黑色粉末是炭粉；假设2_______________ ； 假设3_______________。 (2)设计实验方案：他对实验做了如下设想和分析。取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。实验和可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成右表。 实验中可能出现的现象 结论 ① 假设1成立 ② ③ 假设3成立 (3)进行实验：通过实验及分析，确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物。 (4)拓展：为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热(若碳完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。
请你回答：①烧杯中__________ (填“有”或·无”)不溶物；②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是__________(写化学式)；③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为____________________。
15．小亮在实验室用一小块生铁与稀盐酸反应，观察到生铁表面出现_______，同时发现反应后的液体中有少量黑色不溶物。
提出问题：这种黑色不溶物是什么呢? 猜想与假设：这种黑色不溶物中可能含碳。 设计方案：将黑色固体灼烧，如果黑色固体中含有碳，就会有 气体生成，要想进一步确定这种气体，可以用_______来检验。进行实验：小亮按设计方案进行实验，得到了预想的结果。 解释与结论：由此小亮得出结论： (1)生铁中__________碳(填“含”或“不含”)；
(2)碳与稀盐酸__________反应(填“能”或“不能”)，铁与稀盐酸__________反应(填“能”或“不能”)。
