分类解析中考实验探究题

宋娟

化学实验探究题是利用化学基础知识和实验基本技能知识对化学问题进行实验探究，旨在考查学生能否使用科学方法来分析和解决实际问题，具有较强的综合性和灵活性，能力要求较高。纵观近几年中考化学试题，化学实验探究题已逐步成为各省、市中考命题的重点和难点。现对常见中考化学实验探究题类型归类解析如下。

一、物质成分的探究

解决此类问题，关键是熟练把握物质的性质，特别是酸碱盐和氧化物类物质的性质，构建起各类物质间反应的结构转化图，大胆推测，反复印证。

例1请你阅读下列短文后，回答有关问题。

“二氧化碳本身没有毒性，但当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生有害影响，所以在人群密集的地方，应该注意通风换气，保持空气新鲜。”

（1）根据上述短文，提出一个你想探究的问题：                                 。

（2）对你的问题做出一个比较合理的猜想：                                    。

（3）请自选用品设计实验验证你的猜想，并填写表1。

表1

操作过程实验现象结论

思路点拨通过阅读短文“二氧化碳超过正常含量对人体有害，人群密集地应注意通风换气”，知道探究目的是“新鲜空气和人群密集地空气中二氧化碳含量高低问题”，再根据“人群密集地，应注意通风换气”提出猜想“人群密集地空气中二氧化碳含量高”。最后设计如何收集空气并检验空气中二氧化碳含量的实验来验证猜想。

答案：（1）新鲜空气中的二氧化碳量是否比人群密集的地方中的二氧化碳含量低（其他合理答案也可。但要注意应表述成一个问题，而不是一个肯定的说法，比如“新鲜空气中的二氧化碳量比人群密集的地方中的二氧化碳含量低”，类似这样的表述就不符合题意。）

（2）新鲜空气中的二氧化碳量比人群密集的地方中的二氧化碳含量低。（只要说出合理猜想即可，不必作出解释。）

（3）（只要学生设计的实验能够验证猜想既可，但要注意应该采用对比的方法进行实验。）

操作过程实验现象结论

分别用两个注射器，在空旷地带和人群密集地方取两管气体，分别注入到盛有澄清石灰水的烧杯中，观察石灰水变浑浊程度注入在空旷地带取到的气体的石灰水，浑浊程度小于注入在人群密集地方取到的气体的石灰水的浑浊程度新鲜空气中的二氧化碳量比人群密集的地方中的二氧化碳含量低

二、物质变化条件的探究

该探究是为了研究物质变化的条件和影响物质变化的因素而进行的实验探究。这里所要探究的物质变化的条件主要有点燃、加热、催化剂、通电、高温、高压等等;而影响物质变化的因素主要是指外界因素（如温度、浓度、压强、搅拌、物质的形状或接触面积等）。并且，这里的变化既包括物理变化，又包括化学变化。图1

例2实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，他们进行了如下实验：

①称取x g胆矾晶体，研细后加入10 mL蒸馏水溶解;

②将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀;

③将所得沉淀转移到坩埚中，均匀缓慢加热至完全变为黑色，研细备用;

④按表2中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与MnO2的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准（见图1甲），其他可能影响实验的因素均忽略。

表2

编号KClO3质量（g）其他物质质量（g）待测数据

12.0/

22.0CuO 0.5

32.0MnO2 0.5

回答下列问题：

（1）步骤①中的x应至少称取g（结果保留1位小数），上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是（填序号）。

（2）表2中的“待测数据”是指。

（3）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意（填字母编号）。

a.视线与凹液面最低处相平;

b.读数前不能移动量气管和水准管;c.保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数;d.读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数。

（4）若50 mL量气管中液面的位置如图1乙所示，A与B刻度间相差1 mL，刻度A为20，则此时气体的读数为。

（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成表3后续实验。（提示：可从催化剂的概念完成实验。）

表3

实验步骤设计这一步骤的目的

实验表明，加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多 CuO能加快KClO3的分解

解析本探究题的目的是证明氧化铜对氯酸钾的催化作用，过程是先用胆矾通过化学方法制取氧化铜，再让氧化铜与氯酸钾混合加热，并与二氧化锰与氯酸钾混合加热比较生成等量氧气所需的时间，来证明氧化铜对氯酸钾分解也具有催化作用.计算胆矾的质量应根据需要的氧化铜的质量，可依据铜元素的质量关系进行计算。由于①②③步中有溶解，过滤，转移固体等操作，所以都要用到玻璃棒，表格中的“待测数据”应是本实验的关键，就是测定反应时间，读取反应前后量气管中液面的读数要准确，方法要规范，如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用时，要从催化剂的特点入手，即反应前后催化剂的质量和化学性质都不改变。

解（1）设需要胆矾的质量为x。

CuSO4·5H2O～CuO

250           80

x            0.5 g

x=1.6 g

由于①②③步中有溶解，过滤，转移固体等操作，所以都要用的是玻璃棒。

（2）本题的目的是验证氧化铜的催化作用，关键是测定反应时间，所以表格中的“待测数据”就是测定反应时间。

（3）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，视线与凹液面最低处相平，读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数。

（4）注意量气管的刻度是上面小，下面大，所以读数应是20.8 mL。

（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，要从催化剂的特点入手，通过实验来验证反应前后催化剂的质量和化学性质都不改变。

答案为：（1）1.6;①②③（2）生成50mL气体所需时间（3）ad（4）20.8mL

（5）

实验步骤设计这一步骤的目的

将加热后残留的固体溶于足量的水，过滤后称重CuO的质量CuO的质量在反应前后是否保持不变

将过滤后的CuO重新与KClO3混合加热，观察是否依旧能加快KClO3的分解CuO的化学性质在反应前后是否保持不变

三、物质性质的探究

该类探究题要充分利用教材中已有的代表物的性质。在平时的教学中不断地渗透探究精神，贯穿探究过程，使学生遇到探究性试题有章可循，有方法去突破，找到解题的有效途径，做到由此及类、一题多解、多题一解的分析问题、解决问题的方法。

例3如图2是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。

图2

请回答下列问题：

（1）将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管   （选填“b”或“c”）相连接。检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是     。

（2）将A、B装置连接，观察到的现象是   ，可验证二氧化碳的性质是         。

（3）将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为：     。

（4）用E装置收集一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是             ，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质       ，化学性质           ，           。

解析（1）将A、E装置连接时，应将A装

置的导管a与E装置的导管c相连，因为二氧化碳的密度比空气的密度大，二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了;故答案为：c;用燃着的木条靠近E瓶b导管口，木条火焰熄灭。

（2）将A、B装置连接，观察到的现象是溶液由紫色变为红色，因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色变红色，故答案为：溶液由紫色变为红色;二氧化碳能与水反应生成碳酸。

（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，可以用于检验二氧化碳气体的存在，故答案为：Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O。

（4）将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是：燃着的蜡烛由下至上依次熄灭，这些现象说明二氧化碳具有的性质是：二氧化碳的密度比空气大;不能燃烧，不支持燃烧，故答案为：燃着的蜡烛由下至上依次熄灭;密度比空气大;不能燃烧;不支持燃烧;

答案：（1） c   用燃着的木条靠近E瓶b导管口，木条火焰熄灭。

（2）溶液由紫色变为红色     二氧化碳能与水反应生成碳酸。

（3）Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O。

（4）燃着的蜡烛由下至上依次熄灭， 密度比空气大， 不能燃烧，不支持燃烧。

解化学实验探究题一定要审好题，明白出题者的考察意图，思路清晰、层层递进，把握好推理的思路、方法，注重答题的规范有序;特别是文字叙述一定要简单明了说明问题即可，同时也要注意书写的工整，注重卷面的规范，定会取得满意之效。

（收稿日期：2015-07-15）