2014年中考實驗探究題例析

楊錫琴

探究實踐是培養學生的創新精神和實踐能力的重要途徑，實驗探究題型是考查學生科學探究水平的重要載體。2014全國各地中考試題，實驗探究題已成為中考必考的熱點題型，該題型綜合考查水平一般為C級，屬應用、獨立操作、領悟水平，本文解析幾例。

例1（河北）某興趣小組對"蠟燭燃燒的產物"進行探究。

【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】蠟燭燃燒的產物是二氧化碳和水。

【實驗驗證】（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的化學方程式為：。小明提出質疑：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。同學們又用圖1所示的裝置進行實驗，1分鐘后，提起錐形瓶，翻轉后注入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。

實驗中小明觀察到一個意外現象：錐形瓶內壁上有少量黑色物質。

【交流討論】經分析，同學們一致認為黑色物質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。為驗證一氧化碳，他們設計了如圖2所示的實驗。

圖1圖2【實驗驗證】（1）實驗前，先在玻璃管的中部放入一團棉花，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，一段時間后，觀察到黑色物質變成紅色，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又被氧化變成黑色，接下來的操作是：。

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

試題解析對標考點：一氧化碳、二氧化碳的性質與檢驗；氫氧化鈣溶解度；燃燒的條件；能對所獲得的事實進行分析、歸納得出結論等。

對標主題：我們周圍的空氣；水與常見溶液；發展科學探究能力。

解題思路：第1、2、4空，均為人教版教材所涉及內容，很容易；第3空只要意識到蠟燭燃燒放熱，會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）0.504 g。試計算該骨灰樣品中磷的質量分數。

解析不管轉化過程多么復雜，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，

隨著反應的進行，生成氣體的顏色逐漸變淺，當銅

完全溶解后，共收集到x mL（標準狀況）氣體。將

盛等量該氣體的容器倒扣于水中，欲使容器內氣

體恰好完全溶解于水，試求需通入的氧氣的體積

（標準狀況）。

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

的心頭。若試著去圖示題意：

HNO3CuNO、NO2（x mL）O2/H2OHNO3

可以發現，應該有“Cu失去的電子數與O2

得到的電子數相等”，即有關系式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，同時溫度上升、水分蒸發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驗遷移，最后一空考查充分燃燒條件。

本題難度不大但設計很巧妙，通過對熟悉的實驗設計與改進創設情境，綜合考查了燃燒的條件、物質的溶解度及一氧化碳還原氧化銅等知識點。

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

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、乙兩種金屬的活動性強弱和相對原子質量大小，小吳設計了實驗

：取兩種金屬（表面積相同）各m g，分別加入足量的稀硫酸（相同質量和質量分數）進行反應，在相同條件下測定不同時間內收集到的氣體體積，實驗記錄如表1。

表1

反應時間/s20406080100120

140

收集到的氣體體積/mL

甲金屬256095130160170170

乙金屬3075120150150150150

（1）由實驗結果知：金屬活動性較強的是。

（2）為了使得到的實驗數據準確，小吳開始收集氣體的時間點應該是。

A.導管口一有氣泡冒出時

B.冒出氣泡連續且均勻時

C.檢驗產生的氣體純凈時

（3）根據已有實驗數據，要比較甲、乙兩種金屬的相對原子質量大小，還需知道。

A.參加反應的硫酸質量

B.生成物中金屬元素的化合價.

試題解析

對標考點：金屬的化學性質；能對事實和證據進行加工整理，初步判斷事實證據與假設之間的關系。

對標主題：金屬與金屬礦物；發展科學探究能力。

解題思路：（1）根據相同時間內放出氫氣體系的多少判斷反應速率快慢，從而

判斷金屬活動性強弱；根據表格數據可知

乙的活動性比甲強；（2）因為發生反應才會有氣體逸出，所以測定氣體生成物體積，必須在有氣泡產生即進行；故選項為A。注意不可與收集氣體相混淆，要仔細審題明確實驗目的；（3）分析表中數據可知120 s后，甲乙兩種金屬均已耗盡，已知金屬的質量m g及產生氫氣的質量，可根據化學方程式進行計算金屬的相對原子質量，因此缺少金屬的化合價來書寫化學方程式，故選項為B。本題要求學生必須掌握金屬活動性順序的意義，有較強的數據分析能力。題目重點考查學生能結合實驗目的對所獲得的事實和證據進行分析、歸納得出合理結論的科學探究能力，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動員常用的能源提供劑。某探究小組的同學通過查閱資料得知，氫化鈣（CaH2）遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣。探究小組的同學把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液.經檢驗濾渣的成分是碳酸鈣。

【提出問題】濾液中溶質的成分是什么？

【猜想與假設】

猜想一：NaOH 猜想二：NaOH、Ca（OH）2

猜想三：NaOH、Na2CO3

猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2

經過討論，大家一致認為猜想四不合理，請用化學方程式說明原因。

【實驗驗證】

實驗現象結論

實驗一：取濾液，向其中滴入少量碳酸鈉溶液無明顯現象猜想不成立

實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸 先無變化后產生氣泡猜想三成立

【反思與拓展】①若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2，充分反應，產生的氣體是。②登山運動員常用CaH2作為能源提供劑，與氫氣相比，其優點是。

試題解析

對標考點：猜想和假設、解釋與結論；銨鹽碳酸鹽的檢驗；酸堿的化學性質。

對標主題：發展科學探究能力；學習基本實驗技能；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很陌生，但分析題給信息可知實際考查Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH，知識很容易。討論碳酸鈉與氫氧化鈣反應情況如：1.恰好反應可