2014年中考實(shí)驗(yàn)探究題例析

楊錫琴

探究實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑，實(shí)驗(yàn)探究題型是考查學(xué)生科學(xué)探究水平的重要載體。2014全國(guó)各地中考試題，實(shí)驗(yàn)探究題已成為中考必考的熱點(diǎn)題型，該題型綜合考查水平一般為C級(jí)，屬應(yīng)用、獨(dú)立操作、領(lǐng)悟水平，本文解析幾例。

例1（河北）某興趣小組對(duì)"蠟燭燃燒的產(chǎn)物"進(jìn)行探究。

【查閱資料】蠟燭的主要成分是石蠟，石蠟由碳、氫兩種元素組成。

【作出猜想】蠟燭燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳和水。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）用干冷的小燒杯罩在蠟燭火焰上，觀察到，證明有水生成。（2）用涂有飽和石灰水的小燒杯罩在蠟燭火焰上，石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。小明提出質(zhì)疑：石灰水變渾濁不一定是生成碳酸鈣，還可能是飽和石灰水受熱后，析出了氫氧化鈣。同學(xué)們又用圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，1分鐘后，提起錐形瓶，翻轉(zhuǎn)后注入20mL飽和石灰水，加塞、振蕩，觀察到石灰水變渾濁，確定有二氧化碳生成。

實(shí)驗(yàn)中小明觀察到一個(gè)意外現(xiàn)象：錐形瓶?jī)?nèi)壁上有少量黑色物質(zhì)。

【交流討論】經(jīng)分析，同學(xué)們一致認(rèn)為黑色物質(zhì)是石蠟不充分燃燒生成的炭黑。由此他們猜想還可能生成一氧化碳。為驗(yàn)證一氧化碳，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)。

圖1圖2【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）實(shí)驗(yàn)前，先在玻璃管的中部放入一團(tuán)棉花，其目的是

。（2）將a端插入蠟燭的焰心。（3）用酒精燈加熱b端的糊狀物，一段時(shí)間后，觀察到黑色物質(zhì)變成紅色，證明蠟燭不充分燃燒有一氧化碳生成。（4）為防止玻璃管中的紅色物質(zhì)又被氧化變成黑色，接下來的操作是：。

【拓展應(yīng)用】含碳燃料不充分燃燒會(huì)生成一氧化碳等物質(zhì)，浪費(fèi)資源，且污染空氣。為使其充分燃燒，應(yīng)采取的措施是（答一條即可）。

試題解析對(duì)標(biāo)考點(diǎn)：一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)與檢驗(yàn)；氫氧化鈣溶解度；燃燒的條件；能對(duì)所獲得的事實(shí)進(jìn)行分析、歸納得出結(jié)論等。

對(duì)標(biāo)主題：我們周圍的空氣；水與常見溶液；發(fā)展科學(xué)探究能力。

解題思路：第1、2、4空，均為人教版教材所涉及內(nèi)容，很容易；第3空只要意識(shí)到蠟燭燃燒放熱，會(huì)引起石灰水滴溫度升高，氫氧化鈣的溶解度

體（其式量以3.60×103計(jì)）0.504 g。試計(jì)算該骨灰樣品中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析不管轉(zhuǎn)化過程多么復(fù)雜，追蹤磷元素，則有2P～P2Mo24O77，骨灰樣品中含磷：

m（P）=0.504 g3.60×103×2×31=8.68×10-3g

w（P）=8.68×10-30.103g×100%=8.43%

例4將1.92 g銅投入一定量的濃硝酸中，

隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成氣體的顏色逐漸變淺，當(dāng)銅

完全溶解后，共收集到x mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。將

盛等量該氣體的容器倒扣于水中，欲使容器內(nèi)氣

體恰好完全溶解于水，試求需通入的氧氣的體積

（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

解析僅由1.92 g不可能算出x的值，而x

未知又怎能算出O2的體積？困繞在不少同學(xué)

的心頭。若試著去圖示題意：

HNO3CuNO、NO2（x mL）O2/H2OHNO3

可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該有“Cu失去的電子數(shù)與O2

得到的電子數(shù)相等”，即有關(guān)系式2Cu～O2，依此

可解出V（O2）=336 mL。

（收稿日期：2015-01-15）

隨溫度升高而下降，同時(shí)溫度上升、水分蒸發(fā)而引起溶解氫氧化鈣析出即可作答；第5空只要掌握第二單元高錳酸鉀制氧氣中棉花的作用，遷移過來即可作答，第6空為碳還原氧化銅或氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)遷移，最后一空考查充分燃燒條件。

本題難度不大但設(shè)計(jì)很巧妙，通過對(duì)熟悉的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與改進(jìn)創(chuàng)設(shè)情境，綜合考查了燃燒的條件、物質(zhì)的溶解度及一氧化碳還原氧化銅等知識(shí)點(diǎn)。

答案：燒杯內(nèi)壁有水霧；CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O；氫氧化鈣溶解度減少（或水分蒸發(fā)）；阻擋炭黑，防止炭黑與氧化銅發(fā)生反應(yīng)；先撤酒精燈，等導(dǎo)管冷卻后再撤蠟燭；

提供充足的氧氣或增大燃料與氧氣的接觸面積。

例2（浙江湖州）為了比較甲、乙兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱和相對(duì)原子質(zhì)量大小，小吳設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)

：取兩種金屬（表面積相同）各m g，分別加入足量的稀硫酸（相同質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)）進(jìn)行反應(yīng)，在相同條件下測(cè)定不同時(shí)間內(nèi)收集到的氣體體積，實(shí)驗(yàn)記錄如表1。

表1

反應(yīng)時(shí)間/s20406080100120

140

收集到的氣體體積/mL

甲金屬256095130160170170

乙金屬3075120150150150150

（1）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果知：金屬活動(dòng)性較強(qiáng)的是。

（2）為了使得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，小吳開始收集氣體的時(shí)間點(diǎn)應(yīng)該是。

A.導(dǎo)管口一有氣泡冒出時(shí)

B.冒出氣泡連續(xù)且均勻時(shí)

C.檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體純凈時(shí)

（3）根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要比較甲、乙兩種金屬的相對(duì)原子質(zhì)量大小，還需知道。

A.參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量

B.生成物中金屬元素的化合價(jià).

試題解析

對(duì)標(biāo)考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì)；能對(duì)事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行加工整理，初步判斷事實(shí)證據(jù)與假設(shè)之間的關(guān)系。

對(duì)標(biāo)主題：金屬與金屬礦物；發(fā)展科學(xué)探究能力。

解題思路：（1）根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)放出氫氣體系的多少判斷反應(yīng)速率快慢，從而

判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知

乙的活動(dòng)性比甲強(qiáng)；（2）因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)才會(huì)有氣體逸出，所以測(cè)定氣體生成物體積，必須在有氣泡產(chǎn)生即進(jìn)行；故選項(xiàng)為A。注意不可與收集氣體相混淆，要仔細(xì)審題明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?）分析表中數(shù)據(jù)可知120 s后，甲乙兩種金屬均已耗盡，已知金屬的質(zhì)量m g及產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，可根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算金屬的相對(duì)原子質(zhì)量，因此缺少金屬的化合價(jià)來書寫化學(xué)方程式，故選項(xiàng)為B。本題要求學(xué)生必須掌握金屬活動(dòng)性順序的意義，有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力。題目重點(diǎn)考查學(xué)生能結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?duì)所獲得的事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行分析、歸納得出合理結(jié)論的科學(xué)探究能力，難度較大。

答案：（1）乙；（2）A；（3）B。

例3（云南）氫化鈣固體是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某探究小組的同學(xué)通過查閱資料得知，氫化鈣（CaH2）遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣。探究小組的同學(xué)把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液.經(jīng)檢驗(yàn)濾渣的成分是碳酸鈣。

【提出問題】濾液中溶質(zhì)的成分是什么？

【猜想與假設(shè)】

猜想一：NaOH 猜想二：NaOH、Ca（OH）2

猜想三：NaOH、Na2CO3

猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2

經(jīng)過討論，大家一致認(rèn)為猜想四不合理，請(qǐng)用化學(xué)方程式說明原因。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

實(shí)驗(yàn)一：取濾液，向其中滴入少量碳酸鈉溶液無明顯現(xiàn)象猜想不成立

實(shí)驗(yàn)二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸 先無變化后產(chǎn)生氣泡猜想三成立

【反思與拓展】①若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2，充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體是。②登山運(yùn)動(dòng)員常用CaH2作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是。

試題解析

對(duì)標(biāo)考點(diǎn)：猜想和假設(shè)、解釋與結(jié)論；銨鹽碳酸鹽的檢驗(yàn)；酸堿的化學(xué)性質(zhì)。

對(duì)標(biāo)主題：發(fā)展科學(xué)探究能力；學(xué)習(xí)基本實(shí)驗(yàn)技能；生活中常見的化合物。

解題思路：本題雖然題目所給情景氫化鈣與水反應(yīng)很陌生，但分析題給信息可知實(shí)際考查Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH，知識(shí)很容易。討論碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)情況如：1.恰好反應(yīng)可