中考化學(xué)實驗探究題是基于化學(xué)實驗與生活中真實情境的實驗與探究,充分體現(xiàn)探究的真實性,同時檢測同學(xué)們的創(chuàng)新性、實踐性和開放性思維。同學(xué)們要學(xué)會從問題和假設(shè)出發(fā),確定實驗探究目標(biāo),依據(jù)目標(biāo)設(shè)計并實施實驗方案,通過觀察和實驗等方法獲取證據(jù),基于對證據(jù)的分析推理,形成結(jié)論。下面以一道中考真題為例,總結(jié)中考化學(xué)實驗探究題的解題思路和答題技巧。
原題再現(xiàn)
(2023·山西·節(jié)選)隨著我國“資源節(jié)約型”與“環(huán)境友好型”社會的建設(shè),城市垃圾的處理成為一項重要工程。某校實踐小組的同學(xué)們在老師的組織下,帶著極大的興趣對垃圾的分類、處理、焚燒產(chǎn)物及宣傳活動等展開了項目化學(xué)習(xí)。
任務(wù)一:調(diào)查垃圾分類的價值。
【咨詢交流】同學(xué)們參觀了一個垃圾分類處理廠,獲悉城市生活垃圾可分為
、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾。垃圾的綜合化分類具體可得到金屬、塑料和 等可再利用的資源。
任務(wù)二:學(xué)習(xí)垃圾分類處理的方法。
【參觀學(xué)習(xí)】小組同學(xué)在技術(shù)人員的指導(dǎo)下,了解到垃圾回收處理的過程如下:分類收集→運(yùn)輸→垃圾處理廠篩分→分類處理→最終處置。
【小組交流】垃圾篩分時,可根據(jù) 區(qū)分銅和鋁。
任務(wù)三:探究垃圾焚燒產(chǎn)生的氣體成分。
【提出問題】垃圾焚燒產(chǎn)生的氣體中是否含有SO2、CO、CO2?
【調(diào)查資料】①SO2能使紅色的品紅溶液褪色,常用于檢驗SO2;
②紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液可與SO2反應(yīng)而褪色,常用于除去SO2;
③SO2也能使澄清石灰水變渾濁。
【進(jìn)行實驗】設(shè)計如表1實驗方案,探究垃圾焚燒產(chǎn)生的氣體成分。
【反思評價】
(1)步驟②中,氣體從 端通入圖1裝置。
(2)步驟②中,澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式為 。
(3)如圖2,小組同學(xué)通過一定手段,測得焚燒垃圾時間段內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù)出現(xiàn)異常的原因是 。
破解策略
【咨詢交流】城市生活垃圾可分為可回收垃圾、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾,故答案為:可回收垃圾。
垃圾的綜合化分類具體可得到金屬、塑料和廢紙、可燃物、玻璃等可再利用的資源,故答案為:廢紙(或可燃物等)。
【小組交流】銅為紫紅色,鋁為銀白色,故答案為:顏色。
【進(jìn)行實驗】將除塵后的氣體通入盛有少量品紅溶液的試管中,紅色褪去,故答案為:含有SO2。
【反思評價】(1)氣體除雜時,要遵循長管進(jìn)氣,短管出氣的原則,故答案為:a。
(2)澄清石灰水變渾濁是因為氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng),故答案為:[CO2] + [Ca]([OH])[2] [ ] [CaCO3↓+H2O]。
(3)由圖2得,可能是因為與可燃物接觸的氧氣不足,導(dǎo)致燃燒不充分,故答案為:氧氣不足(或燃燒不充分,合理即可)。
答案:【咨詢交流】可回收垃圾 廢紙(或可燃物等) 【小組交流】顏色 【進(jìn)行實驗】含有SO2 【反思評價】(1)a (2)CO2 + Ca(OH)2 [ ] CaCO3↓+ H2O (3)氧氣不足(或燃燒不充分,合理即可)
變式探究
1.為完成“研究鋼鐵防護(hù)的方法”的實踐性作業(yè),學(xué)習(xí)小組查得資料:鋼鐵膜化處理是鋼鐵防護(hù)的重要方法,其目的是在鋼鐵表面形成致密、均勻的保護(hù)膜。檢驗?zāi)さ目垢g性能要做滴銅實驗,即往鋼鐵表面滴加含硫酸銅的腐蝕劑,若60 s后鋼鐵表面才出現(xiàn)紅色物質(zhì),則表明抗腐蝕性能達(dá)標(biāo),且越遲出現(xiàn)紅色物質(zhì),其抗腐蝕性越好。請和小組同學(xué)使用某種膜化劑開展如下研究。
I.驗證膜的抗腐蝕性能
【實驗1】將有膜化和未膜化的薄鋼片分別進(jìn)行滴銅實驗,有膜化的薄鋼片出現(xiàn)紅色物質(zhì)的時間明顯推遲。
(1)出現(xiàn)紅色物質(zhì)的原因是 (用化學(xué)方程式表示)。
(2)有膜化的薄鋼片出現(xiàn)紅色物質(zhì)的時間明顯推遲,其原因是 。
Ⅱ.探究膜化條件對膜層外觀的影響
【實驗2】其他條件相同時,將薄鋼片放入pH = 3、不同溫度的膜化劑中浸泡20 min,觀察鋼片表面形成的膜層外觀。結(jié)果如表2。
【實驗3】已知pH ≥ 3.5時,膜化劑不穩(wěn)定。其他條件相同時,將薄鋼片放入60 ℃、不同pH的膜化劑中浸泡20 min,觀察鋼片表面形成的膜層外觀。結(jié)果如表3。
(3)實驗3的目的是 。
(4)根據(jù)實驗2、實驗3的結(jié)果,膜層外觀符合要求的溫度、pH的范圍依次為 、 。
Ⅲ.確定抗腐蝕性能較好的膜化條件
【實驗4】依次選取實驗2、實驗3膜層外觀符合要求的鋼片進(jìn)行對比實驗,分別確定適宜的溫度、pH。
(5)實驗4中,確定適宜溫度的實驗方案是 。
IV.實踐反思
(6)反思上述實踐活動,提出一個關(guān)于鋼鐵膜化處理可進(jìn)一步探究的問題。答: 。
2.某學(xué)習(xí)小組用不同濃度的溶液澆灌植物,研究重金屬對植物生長的影響。
(1)該小組首先研究了CuSO4的影響。每次施用的澆灌液均為100 mL,配液方案如表4。(本研究所用溶液很稀,密度均近似看作1 g/cm3)
①補(bǔ)充盆3的配液數(shù)據(jù):a = ,b = 。
②為了獲得嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論,合理設(shè)計盆4的配液方案:w = ,d = 。
(2)該小組還研究了BaCl2的影響。研究結(jié)束后該小組將未用完的BaCl2溶液和CuSO4溶液直接混合,準(zhǔn)備作無害化處理。
①混合后產(chǎn)生大量白色沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②過濾,所得藍(lán)色濾液中含有的溶質(zhì)可能是:
假設(shè)一:只有CuCl2。
假設(shè)二:CuCl2和BaCl2。
假設(shè)三: 。
③設(shè)計實驗確定藍(lán)色濾液的成分,完成表5。
3. 化學(xué)興趣小組進(jìn)行稀硫酸化學(xué)性質(zhì)的探究?;卮鹣铝袉栴}:
(1)將稀硫酸分別加入如圖3所示的試管中,無明顯現(xiàn)象的是 (填圖3中的字母序號)。要證明該試管中已發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),以下方案可行的是 (填數(shù)字序號)。
①滴入酚酞溶液無明顯現(xiàn)象
②測得試管中溶液的pH小于7
③滴入BaCl2溶液有白色沉淀出現(xiàn)
④滴入CuCl2溶液無藍(lán)色沉淀出現(xiàn)
(2)上述實驗結(jié)束后,化學(xué)興趣小組繼續(xù)探究,如表6。
①步驟2濾液中,溶質(zhì)的所有可能組合是 (填化學(xué)式)。
②步驟3中,產(chǎn)生白色沉淀之前,一定會發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
答案:1. 【實驗1】(1)[Fe+CuSO4] [ &E4ZTUvTblfs0gULt5zdW9w==nbsp; ] [FeSO4+Cu] (2)腐蝕劑破壞致密保護(hù)膜需要一定的時間(合理即可) 【實驗3】(3)探究不同pH的膜化劑對膜層外觀的影響 (4) 60 ~ 70℃ 2.5 ~ 3.0 【實驗4】(5)取60 ℃、70 ℃膜化處理后的鋼片,分別進(jìn)行滴銅實驗,觀察并記錄鋼片表面從滴入腐蝕劑到開始出現(xiàn)紅色物質(zhì)的時間 (6)膜化劑濃度對鋼鐵膜化處理效果有何影響(合理即可)
2. (1)①20 80 ②0% 100 (2)① [CuSO4+BaCl2 BaSO4↓+ CuCl2] ②CuCl2、CuSO4 ③滴加硫酸銅溶液 無明顯現(xiàn)象 取少量濾液于試管中,滴加氯化鋇溶液
有白色沉淀產(chǎn)生
3. (1)C ①②④ (2)①M(fèi)gCl2、HCl;MgCl2、HCl、BaCl2;MgCl2、HCl、MgSO4 ②[NaOH] +
[HCl NaCl+H2O]
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2024年7期