2023年中考化学提分攻略-13科学探究题解法.docx

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1、 13科学探究题解法 科学探究涉及的要素有:提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等。解答这类题时应注意:要依据题目所给信息提出假设,不能超越历史条件和知识层次;注意研究目的是发现事物的规律性、普遍性,而不是偶然性、个别性,因此假设要全面、周密;验证的方案要与提出的假设对应,肯定和否定假设由实验现象来确定。一、实验探究的方法实验探究的主要方法有控制变量法、比较法、逻辑推理法、归纳和演绎法、对照实验法等。在解答这类试题时,可以将这些科学探究的方法与平时学到的一些化学学习方法比较、归纳、概括、猜想、论证、类比、迁移、实验、观察等联系起来,并进行灵活地

2、整合运用,不要孤立地只想或者只用一种方法来分析探究。对于其中的控制变量法、实验法和对照实验法等,可以联系物理中所学的技巧来灵活运用;而比较法、类比法、图像法、逻辑推理法、归纳和演绎法等,可以联系数学中所学的知识来整合运用。对于探究型实验探究,要熟悉实验探究的环节和方法,精心设计实验方案,将所学过的探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此,进行细心地探究和观察,再通过分析实验现象,推断、总结出该物质的性质或变化规律等。对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。二、探究题的要素1.提

3、出问题;2.猜想与假设;3.制定计划;4.进行实验;5.收集证据;6.解释与结论;7.反思与评价;8.表达与交流。但不管是何种角度，何种类型的题目，我们都应该在明确实验目的的前提下去回答问题，才能做到准确而不离题、不偏题。下面我们从探究的要素分类法来分析实验探究题的类型及解题策略。1.提出问题类探究题：该类试题通过呈现出生活、生产、社会、自然和科学研究中的各种信息，要求考生通过阅读信息，从中发现并提出有价值的问题，然后进行一系列的探究。解答此类题的关键是：要通过仔细地阅读、分析、归纳、联想，提出问题。需要注意的是：提出的问题要具体，有探究价值，要符合学生现有的知识水平，要有利于设计实验方案，有

4、利于现象的观察和描述，有利于实验结论的顺利得出。2.猜想与假设类探究题：该类试题已经提出问题，要求在已有知识和经验的基础上，对问题的各种可能答案作出合理的猜想或假设，并设计出实验方案进行验证。解答此类问题的关键是：一是要围绕问题从不同的角度、不同的层面进行假设或猜想。假设越全面，结论越可靠。二是假设或猜想要合理，要符合质量守恒、能量守恒、电荷守恒等规律以及化学原理，不能凭空臆想。三是要从本质上去认识分析现象，透过现象抓本质，从本质上提出假设或猜想。3.方案设计类探究题：根据假设或猜想设计实验方案。方案设计要遵循四个原则：科学性，安全性，可行性，简约性。4.进行实验类探究题：该类试题是在现有实验

5、方案的基础上完成，多数以填写实验步骤的形式出现。解答此类问题的关键是：紧扣实验目的、实验方案进行思考，解答。5.收集证据类探究题：该类试题多数以完善实验报告的形式呈现，要求填写实验现象、实验数据、绘制图表。解答此类问题的关键是：紧扣实验方案、实验步骤，结合实践经验和亲身体验，进行观察、思考，准确描述、记录、细心绘制。6.解释与结论类探究题：该类试题在试题的情境中呈现出实验现象、实验数据，要求针对实验现象、实验数据进行分析、推理得出结论。解答此类问题要擅于利用比较、分类、归纳、概括等方法对证据和事实进行加工与整理，通过分析、判断、推理得出结论。7.反思与评价类探究题：该类试题要求对试题情境中所呈

6、现的猜想与假设、实验方案、实验装置、实验操作、实验步骤以及实验结论等做出评价，对探究学习活动进行反思。解答此类问题的关键是：紧扣实验目的，从合理性、科学性、安全性、可行性、简约性、经济性等方面进行分析、思考，并提出改进的具体建议。8.表达与交流类探究题：该类试题要求以书面方式对探究过程和结果作出比较明确地表述。解答此类问题的关键是：表达要准确，语言要通顺、易懂，有逻辑性。当然，作为中考试题中的实验探究题，只考查一个探究要素的题目是没有的，基本上都是几个要素一起考查。解答此类问题可以结合上述各要素类探究题的解答要领进行解答。例12023年广东省广州市荔湾区中考一模) 摩擦剂是牙膏的重要成分，能有

7、效去除牙垢。化学学习小组围绕“牙膏摩擦剂”展开项目探究，请结合任务回答问题。【任务一】探究牙膏中摩擦剂成分某品牌牙膏的摩擦剂中可能有碳酸钙、氢氧化铝中的一种或两种。【提出问题】该牙膏中的摩擦剂是什么？【查阅资料】氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水。牙膏中除了摩擦剂外，其它物质均不与酸、碱反应。【实验探究】（1）取少量牙膏样品，加入足量水，搅拌、过滤，得到沉淀。操作现象结论取少量沉淀于试管中，加入足量稀盐酸产生无色气泡该牙膏摩擦剂中含有_。将步骤中产生的气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊另取少量沉淀于试管中，_。_。该牙膏中还含有另一种摩擦剂【任务二】测定牙膏中碳酸钙含量【实验测量

8、与计算】（2）为测定牙膏样品中碳酸钙的含量，小组同学又进一步设计了下图所示的实验方案(装置气密性良好)，准确称取10.0g牙膏样品加入锥形瓶中，其他各装置中试剂皆足量，每步均完全反应或吸收。反应开始前先通入一段时间的空气，反应结束后继续通入一段时间的空气，测得反应前后装置C增重0.88g，请计算该牙膏样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算步骤) 【实验分析与反思】（3）装置A的作用是_。（4）有同学指出，该装置会导致测定结果偏大，请分析结果偏大的可能原因是_(写出一条即可)。【任务三】探秘牙膏摩擦剂碳酸钙的生产（5）步骤中，还可得到另外一种生成物，写出该物质的一种用途_。（6）上述流程所涉及的反应

9、中，未涉及到的基本反应类型是_。（7）步骤中，还可以选择另一种类别的物质，采用沉淀法制备出高纯度的碳酸钙，其反应原理的化学方程式为_。（8）石灰石中原本就含有碳酸钙，为什么还要经历“石灰石生石灰石灰水碳酸钙”的转化过程？【答案】（1）碳酸钙#CaCO3 足量的氢氧化钠溶液 沉淀部分溶解 （2）碳酸钙和水反应生成氯化钙、水和二氧化碳；由装置图可知，装置C中增加的重量即为二氧化碳的质量，则可设该牙膏样品中碳酸钙为质量为x，CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2100 44x 0.88g解得x=2g，则该牙膏样品中碳酸钙的质量分数=100%20%，答：该牙膏样品中碳酸钙的质量分数为20%。

10、（3）利用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，防止干扰实验 （4）稀盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体带有氯化氢气体（答案不唯一，合理即可） （5）固态二氧化碳（干冰）可用于人工降雨（答案不唯一，合理即可） （6）置换反应、复分解反应 （7）Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+H2O（答案不唯一，合理即可） （8）提高纯度，除去杂质【解析】（1）由实验探究的反应现象可知，沉淀可与稀盐酸反应反应生成无色气体，且该气体可使澄清石灰水变浑浊，则该摩擦剂中一定含有碳酸钙；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，有气体生成；二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊；氢氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水，无气体产生

11、，无明显现象，所以暂无法判断是否含有氢氧化铝；又根据查阅资料氢氧化铝能与氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠和水；则另取少量沉淀于试管中，应该加入足量的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液与碳酸钙不反应，氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，则可观察到的现象为沉淀部分溶解，则可得出结论该牙膏中还含有另一种摩擦剂（即为氢氧化铝）。（2）详见答案。（3）空气中也含有二氧化碳，所以装置A的作用是利用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，防止干扰实验。（4）该装置是利用碳酸钙和水反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳被装置C中的氢氧化钠溶液所吸收后，得出二氧化碳的质量，从而利用化学方程式可计算出碳酸钙的质量；导致

12、该装置会导致测定结果偏大原因有以下几条：稀盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体带有氯化氢气体，被装置C中的氢氧化钠溶液吸收后，会导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大；二氧化碳从溶液中逸出处时，携带有水蒸气，未被干燥，导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大；装置C后没有接气体处理装置，空气中的二氧化碳也有可能进入装置C中与氢氧化钠溶液反应，导致测得增重偏大（即测得二氧化碳的质量偏大），导致测定结果偏大。（5）石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，固态的二氧化碳（干冰），可用于人工降雨；二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧，可用于灭火等（答案合理即

13、可）。（6）反应为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，反应为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应无法归类于基本反应类型；故未涉及到的基本反应类型是置换反应（定义：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物）、复分解反应（定义：两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物）。（7）步骤中氢氧化钙还能与碳酸钠（或其他可溶性碳酸盐）反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+H2O（答案不唯一，合理即可）。（8）石灰石的主要成分是碳

14、酸钙，还含有其它杂质，制备高纯度碳酸钙要经历“石灰石(CaCO3)生石灰石灰水CaCO3”的转化过程，其目的是提高纯度，除去杂质。例2(2023年福建省福州时代华威中学适应性练习) 中和反应是重要的化学反应，某小组以“探究中和反应”为主题展开项目式学习。【提示：银离子和氯离子结合生成难溶于水的氯化银。】（1）【任务一】宏微结合初识中和反应如图1，向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸观察到_现象。证明反应发生，该反应化学方程式为_，该反应的基本类型为_。向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应，反应前后溶液中存在的离子种类如图2所示（其中“ ”、“”、“”、“”表示不同离子）。由图2分析：表

15、示_（用化学符号表示）；该反应的微观实质是_。（2）【任务二】转换思维再探中和反应用pH传感器按图3再次实验，将注射器内的液体全部缓慢注入烧瓶。烧瓶内溶液pH变化曲线如图4所示，则c点对应溶液中的溶质为_（填化学式）。为了探究c点和b点对应溶液中的溶质成分不同，所选药品正确的是_（填字母序号）。A.碳酸钙固体 B.铜片 C.硝酸银溶液 D.氧化铜粉末（3）【任务三】探究中和反应能量变化将图3装置中pH传感器换成温度传感器，向氧氧化钠溶液中匀速加入初温相同的稀盐酸，得到温度变化曲线如图5所示。氢氧化钠和盐酸反应是_反应（填“放热”或“吸热”）。当加入盐酸_mL时，盐酸与氧氧化钠恰好完全反应。（4

16、）【拓展任务】小美向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，边滴加边振荡，在滴加过程中，意外发现有气泡产生，通过思考认为氢氧化钠已经变质。请写出上述实验中产生气泡的反应_。（用化学方程式表示）【答案】（1）溶液由红色变为无色 HCl+NaOHNaCl+H2O 复分解反应 Cl- 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子#H+OH-=H2O （2）HCl、NaCl AD#DA （3）放热 10 （4）2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+CO2【解析】（1）氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水，酚酞遇碱变红色，遇酸不变色，则若现象为溶液由红色变为无色，则说明反应发生；反应的化学方程式为HCl+NaOH

17、NaCl+H2O；该反应为两种化合物互相交换成分生成另两种化合物，属于复分解反应。氢氧化钠和盐酸反应的实质为氢离子和氢氧根反应生成水，反应前后钠离子和氯离子不变，且该反应为向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，则说明表示氯离子，符号为Cl-；该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。（2）c点时溶液pHn，则m与n的比为11798。（5）由以上两个探究实验，可归纳得出碱的化学性质有碱能与酸碱指示剂作用，碱能与酸反应，碱能与盐反应。2 2023年广东省广州市荔湾区中考一模) 中和反应是重要的化学反应，某小组展开探究。探究一：多角度认识中和反应（1）向滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴加入稀硫酸至溶液由

18、红色变为无色，该实验从_（填“反应物减少或消失”或“新物质生成”）的角度说明了反应的发生。（2）用pH传感器测定滴加过程中烧杯内溶液的pH变化（如图1，溶液中溶质的质量分数已标出，搅拌装置已省略），可得到曲线图_（填标号）。当溶液pH=7时，消耗的稀硫酸质量为_g（已知溶液呈中性）（写出详细计算过程）（3）某同学将NaOH固体加入装有稀硫酸试管中并振荡，试管壁发烫，得出中和反应是放热反应。该同学推理正确吗？你的结论和理由是_。（4）为探究中和反应的能量变化，向NaOH溶液中匀速加入初温相同的稀硫酸，用温度传感器测得反应后体系温度变化如图2。请在图3中将图2中的A、B两点对应的微观示意图补充完整

19、_。探究二：中和反应后溶液中溶质的成分（5）对于NaOH溶液与稀硫酸反应后所得溶液中溶质的成分，同学们提出：猜想1：只有Na2SO4；猜想2：Na2SO4和H2SO4；猜想3：_为了验证猜想，进行如下实验。可选试剂：铜片、铁粉、Fe2O3粉末、KOH溶液、酚酞溶液、紫色石蕊溶液。实验操作实验现象实验结论取少量反应后的溶液于试管中_猜想2正确【答案】（1）反应物减少或消失 （2）b 当pH为7时恰好完全反应，40g5%的氢氧化钠溶液中溶质质量为40g5%=2g，根据质量守恒定律，解：设稀硫酸中溶质质量为x，H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O98 80x 2g解得x=2.45g4.9%的

20、氢氧化钠质量为100%50g，故填：b；50；（3）错误，氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热 （4） （5）Na2SO4和NaOH 加入Fe2O3粉末 固体溶解，溶液由无色变为黄色【解析】（1）该反应的微观实质为氢离子和氢氧根离子反应生成水，溶液由红色变为无色，说明能使酚酞溶液变红的氢氧根离子消失了，故填：反应物减少或消失；（2）滴定前烧杯内为氢氧化钠溶液，pH大于7，逐滴加入稀硫酸，pH逐渐减小，可得曲线图b，当pH为7时恰好完全反应，40g5%的氢氧化钠溶液中溶质质量为40g5%=2g，根据质量守恒定律，解：设稀硫酸中溶质质量为x，H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O98 80x 2

21、g解得x=2.45g4.9%的氢氧化钠质量为100%50g，故填：b；50；（3）氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热，因此使用氢氧化钠固体和稀硫酸反应放热不能得出中和反应放热的结论，故填：错误，氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热；（4）向氢氧化钠溶液中匀速加入初温相同的稀硫酸，A点应该还有钠离子和氢氧根离子， B点温度最高，此时氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应，溶液中粒子为钠离子、硫酸根离子和水，故填；（5）氢氧化钠溶液与稀硫酸反应后所得溶液中溶质的成分，若稀硫酸未将氢氧化钠完全反应，所得中溶质成分为Na2SO4和NaOH，取少量反应后的溶液于试管中加入Fe2O3粉末，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水

22、，现象为固体溶解，溶液由无色变为黄色，故填：Na2SO4和NaOH；固体溶解，溶液由无色变为黄色。3 (2023年山东省济宁市汶上县中考一模) 实验时，某同学将一定溶质质量分数的硫酸溶液倒入盛有生铁的烧杯中，发现有刺激性气味的气体产生，且烧杯外壁发烫。为了确定该气体的成分，实验小组进行了以下探究活动：【查阅资料】生铁是铁的合金，含碳量一般在2%4.3%；SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊；SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使其褪色；CuO+H2Cu+H2O；无水硫酸铜遇水变蓝。【提出问题】产生的气体成分是什么？【作出猜想】猜想一：H2、SO2、CO猜想二：H2、Cl2、CO2、CO猜想三：H2、SO2、CO2猜想四：H2、SO2、CO2、CO经讨论分析，同学们一致认为猜想二是错误的，理由是 _。【实验探究】小慧将产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊，于是她得出气体中含有二氧化碳的结论。【评价与改进】小枫认为小慧的结论不正确，原因是 _。于是他和同学们一起利用如图所示装置继续进行探究，将产生的气体依次通过该装置(夹持仪器省略，假设每步反应都是完全的)。实验现象实验分析实验结论A装置中酸性高锰酸钾溶液褪色，B装置中澄清石灰水变浑浊，D装置中黑色粉末变成红色，E装置中无水硫酸铜变蓝，F装置中澄清石灰水无明显现象气体中含有