内容正文:
压轴题04 科学探究题
题型/考向一:混合物成分或反应后溶质成分探究
题型/考向二:标签破损的物质成分探究
题型/考向三:应用对照实验探究
题型/考向四:探究物质的性质
1.基本环节:提出问题→猜想与假设→制订计划→进行实验→收集证据→解释和结论→反思与评价→表达交流(一般只考查其中几个环节)。
2.解题技巧:认真阅读题目,充分利用题中资料,寻找隐含信息,找到实验目的,结合目的思考探究过程,分析推理,严谨答题。
⑴猜想与假设
混合物成分的确定、反应后溶液成分的确定及标签破损类题目中常有考查。一般要考虑物质的物理或化学性质、物质间本身是否可以反应、是否违背质量守恒定律、是否与已知条件不符等。
⑵资料分析
探究题中所给的资料一般是探究过程中需要用到的,但在初中阶段的化学学习中未接触或不需掌握的,所以资料对解题非常重要,解题中一要用全,二要用对。资料内容一般涉及物质的性质、陌生的反应等。
⑶进行实验
①控制变量设计实验:单一变量原则。所设计的对照实验中除了变量(研究的问题)外,其他相关条件完全一致。
②现象结论互推法:实验过程中现象与结论互为条件,可根据实验操作和实验现象得出结论,也可根据实验操作和实验结论反推出实验现象。
③以定性实验到定量研究:题目中实验应用传感器技术获得数字化信息,常以图像的形式呈现,考查学生对图像与数据的处理能力。解题的关键是掌握控制变量法的应用,注意图像上数据的趋势走向并得出结论。
⑷解释与结论
结论一般是对假设的判定。对于控制变量实验的结论表述方法一般为在某条件下(实验中相同的条件),某一因素(研究的问题)随变量的变化有哪些变化。
⑸反思与评价
Ⅰ.实验方案的评价:①原理是否正确,即能否达到实验的目的;②所用原料是否常见、易得、廉价;③是否节约药品,即原料的利用率是否高;④操作是否简单,即操作过程是否简捷优化;⑤是否对环境产生污染;⑥是否有实验误差;⑦方案是否有创新性;⑧安全性是否好等。能达到上述八点要求的实验方案应该说是最优实验方案。至于提出合理化建议,也就是基于上述几个方面,结合题意来提出符合要求的建议。
Ⅱ.实验方案的改进
①实验装置的优化:a.改进后的装置操作简单、环保;b.确保实验的顺利进行。
②减少实验误差:a.选用更精密、精准的仪器;b.规范操作;c.做平行实验,取平均值;d.排除其他因素对实验的干扰,并除去干扰物质。
1.医院救治呼吸疾病患者需要氧气,贺老师带领化学小组的同学制作简易供氧器。
实验I.甲小组同学通过查阅资料发现:过氧碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2)是过氧化氢与碳酸钠的化合物,遇水后放出氧气。甲小组同学设计以下两个实验探究其成分及制氧原理。
【查阅资料】(1)过氧碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质;
(2)碳酸钠溶液显碱性,含有OH-、、Na+不影响过氧化氢的分解;
(3)相同温度下,pH相同,溶液中OH-的浓度也相同;pH越大,OH-的浓度也越大。
【探究一】“过氧碳酸钠”的成分测定。请补充完成实验报告中的相关内容。
序号
实验步骤
实验现象
解释或结论
1
锥形瓶中产生大量气泡,带火星的______。
溶液中含有过氧化氢。
2
锥形瓶中产生大量气泡,澄清石灰水________。
溶液中含有Na2CO3,写出稀盐酸与碳酸钠反应的化学方程式:_______。
【探究二】“过氧碳酸钠” 的制氧原理。
【提出问题】过氧碳酸钠溶液中的哪种微粒对过氧化氢分解有促进作用?
【猜想假设】猜想一:______;猜想二:OH-;猜想三:和OH-
【实验过程】相同温度下,进行H2O2溶液以及H2O2溶液中分别加Na2CO3、NaOH的实验,测定相同时间内溶液的pH、溶解氧含量(mg/L),数据如下:
实验序号
1
2
3
4
试剂
4%H2O2溶液
4%H2O2溶液+ Na2CO3溶液
4%H2O2溶液+ NaOH溶液
4%H2O2溶液+ NaOH溶液
pH
6.01
8.15
8.15
9.26
溶解氧
6.44
9.12
9.12
10.97
【实验结论】
(1)对比实验数据,证明猜想二正确。
(2)对比实验3和4可得出:______ (填“增大”或“减小”)溶液中OH-的浓度,溶解氧的含量会增大。
实验II.乙小组同学提出除了二氧化锰可以催化过氧化氢制氧气外,硫酸铜也能作过氧化氢分解的催化剂,并进行了以下探究。
乙小组同学观察到,步骤③带火星的木条复燃,请写出硫酸铜催化过氧化氢分解的化学方程式_______。
【评价改进】大家认为乙小组的实验探究不严谨。若要确定硫酸铜也能作过氧化氢分解的催化剂,还需证明硫酸铜的质量和______在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】乙小组同学补做以下实验: