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题型突破（五）科学探究题题型解读此类题目一般是以研究性小课题作为试题的内容和研究对象，以实验为研究手段，模拟科学探究过程对小课题展开研究。试题通常按问题情境、知识视野和探究过程来构建。题干中的文字一般比较多，要回答的问题也比较多，因此科学探究题也是中考化学中的一个难点。突破方法：在解答科学探究题时，应注意认真阅读全题，理解题中所给的“资料”内容，找到所要解决的问题与“资料”内容的关系，以确定解题的思路、方法和途径。另外，我们在进行文字表述时，要注意用词上的严谨性和简洁性，避免出现因词不达意或主观上的疏漏而导致失分。类型1对实验条件、实验方法的探究例1用科学方法认识物质。获取知识、形成认识需要借助一定的科学方法。“观察”“抽象”“演绎”“归纳”“比较”“推理”等是常用的科学方法。下列描述分别运用了以上哪种科学方法？(1)打开盛放浓盐酸的试剂瓶，“瓶口有白雾出现”，运用的是________法；“白雾是浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气里的水蒸气接触，形成的盐酸小液滴”，运用的是________法。(2)“Na2CO3、K2CO3、CaCO3都能与盐酸反应生成二氧化碳气体，所以碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳气体”，运用的是________法；“BaCO3属于碳酸盐，因此BaCO3也能与盐酸反应生成二氧化碳气体”，运用的是________法。观察推理归纳演绎[解析](1)打开盛放浓盐酸的试剂瓶，“瓶口有白雾出现”，运用的是观察法；“白雾是浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气里的水蒸气接触，形成的盐酸小液滴”，运用的是推理法。(2)“Na2CO3、K2CO3、CaCO3都能与盐酸反应生成二氧化碳气体，所以碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳气体”运用的是归纳法；“BaCO3属于碳酸盐，因此BaCO3也能与盐酸反应生成二氧化碳气体”，运用的是演绎法。例2镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。图Z5－1[查阅资料]常温下，亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。[猜想与假设]常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。[进行实验]通过控制与镁条接触的物质，利用图Z5－1所示装置(镁条长度为3cm，试管容积为20mL)，分别进行下列5个实验，并持续观察20天。编号主要实验操作实验现象1先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸镁条始终无明显变化2加入2mLNaOH浓溶液镁条始终无明显变化3先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO2镁条始终无明显变化4先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2镁条始终无明显变化5先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑[解释与结论](1)实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是________________________________(用化学方程式表示)。(2)实验1的目的是_______________________________。(3)实验3中，试管内的气体主要含有CO2_______________。(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是________(填序号)。(5)由上述实验可推知，镁条变黑的条件是__________________________________。[反思与评价](6)在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是____________________________________________。(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是____________________。2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O检验只有O2是否会使镁条变黑O2(N2可填写可不填写)2、5镁条同时与O2、CO2、水蒸气接触常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应稀盐酸和澄清石灰水[解析](1)常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关，故要除去二氧化碳，氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。(2)常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关，先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸，除去了二氧化碳和水蒸气，实验1的目的是检验只有氧气是否会使镁条变黑。(3)氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，浓硫酸能除去水蒸气，实验3中，试管内的气体主要含有CO2、氧气、氮气。(4)证明“镁条变黑一定与CO2有关”，依据的两个实验是2、5。加入2mLNaOH浓溶液，镁条始终无明显变化，说明氧气、水蒸气不是镁条变黑的条件；先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2，镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑，说明镁条变黑一定与CO2有关。(5)由上述分析，结合常温下，亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应，先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2，能除去氧气，镁条始终无明显变化，说明镁条只与二氧化碳、水接触不会变黑；先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2，镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑，由上述实验可推知，镁条变黑的条件是水、二氧化碳、氧气。(6)在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，因为氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质反应。(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，可选用稀盐酸和澄清石灰水，若产生气泡，气体能使澄清石灰水变浑浊，说明含有碳酸盐。专题突破（五）┃科学探究题例32016·威海探究影响化学反应速率的因素。(1)发现和提出问题镁在空气中能够剧烈燃烧，铁丝在氧气中能够剧烈燃烧，而真金不怕火炼，这说明决定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是____________________________________________；蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，这一事例中影响化学反应速率的因素是______________________________；夏天，将食品放在冰箱里不容易变质，这一事例说明温度也能影响化学反应速率。温度如何影响反应速率呢？反应物本身的性质(或反应物的组成和结构)反应物的浓度(或氧气的浓度)(2)猜想与假设温度越高，反应速率越快。(3)收集证据实验药品：颗粒大小相同的锌粒；两份相同溶质质量分数、不同温度的稀硫酸(20℃、40℃)供选仪器：药匙、气体发生装置2套(气密性良好)、量筒2支、分液漏斗、秒表、胶头滴管、水槽、大试管2支利用上述仪器和药品，补充完成下表的实验报告。观察或测量的量产生相同体积(一试管)的气体所需的时间选用的仪器气体发生装置、秒表、胶头滴管、水槽、大试管、__________实验步骤______________________________________________________________________________________________________________________________________________________实验现象________________________________________________________________________实验结论温度越高，反应速率越快。反应的化学方程式是__________________________________________________药匙、量筒①分别取相同数量(或质量)的锌粒于两套气体发生装置中；②分别取相同体积不同温度的稀硫酸加入到两套气体发生装置中；③记录收集一试管气体所需的时间温度高的，收集一试管气体所需的时间短Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑专题突破（五）┃科学探究题该实验可以观察或测量的量有多种，除了上述观测点外，可以观察或测量的量还有________________________________________________________________________(写一条)等。(4)结论与解释从微观的角度分析“温度越高，反应速率越快”的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。相同时间内收集气体的体积(或反应结束所需的时间或消耗等量锌粒所需的时间或消耗等量的稀硫酸所需的时间)温度越高，微粒运动速率加快，有效碰撞机会增多，反应速率就会变快(5)拓展分析根据其他测定方法，实验小组的同学绘制了锌粒与稀硫酸反应产生氢气的速率随时间变化的曲线，如图Z5－2所示。请据图分析：图Z5－2时间0～t内，反应速率逐渐加快的主要原因是__________________________________，时间t以后，反应速率逐渐减慢的主要原因是______________________________________________。反应放热，温度升高，反应速率加快随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减慢[方法点拨]当多种因素的变化都可能影响实验结果时，要明确哪种因素真正起了作用，就必须控制其他因素相同时改变这种因素，从而考查该因素对实验结果所起的作用，这种方法在科学探究中称为控制变量法。此类试题的特点是运用控制变量法设计多个实验，记录多组实验数据，主要考查设计的某个实验在探究过程中所起的作用或推断实验结论等。[解析](1)决定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是反应物本身的性质。(3)可利用控制变量法，其他条件相同，温度不同，记录产生相同体积(一试管)的气体所需的时间，来确定温度对反应速率的影响。举例条件或影响因素方法点拨铁生锈条件的探究条件：(1)铁；(2)与水接触；(3)与氧气(或空气)接触燃烧条件的探究条件：(1)可燃物；(2)温度达到着火点；(3)与氧气(或空气)接触影响化学反应速率的因素等因素：(1)温度；(2)反应物的浓度或纯度；(3)反应物间的接触面积；(4)催化剂等控制变量法和对比法是此类试题常用的方法。(1)用控制变量法解决问题的思路：①明确探究问题；②寻找影响因素；③保持其他因素不变；④改变研究因素(2)对比实验一般由两个或两个以上的实验组成，在对比中可准确找出不同条件对实验结果的影响类型2物质变化及实验现象的探究例4实验室开放日，化学小组的同学来到实验室，对酸的性质很感兴趣，向老师提出研究硝酸的性质，老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。[实验设计](1)将石蕊溶液滴入稀硝酸中，预计石蕊溶液由紫色变________色。(2)将Zn片投入稀硝酸中，预计将产生氢气。[实验验证]同学们按上述设计做了实验，却发现石蕊变色后一会儿即褪去，Zn片投入稀HNO3后，溶液中冒出气泡，产生无色气体A，在试管口气体A变成红棕色、有刺激性气味的气体B。红[提出问题](1)石蕊溶液变色后为何会褪色？(2)上述产生的无色气体是什么？硝酸具有哪些特性？[查阅资料]看到如此异常的现象，在老师的指导下，同学们上网查到了下列资料：(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐，但不生成H2。(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质如下。NH3N2NONO2颜色无色无色无色红棕色溶解性极易溶于水不溶于水不溶于水可溶于水或硝酸[猜想与分析](1)小明同学认为石蕊溶液变色后又褪色的原因是由于试管不干净，含有其他杂质造成的，要证明小明的观点，应进行的操作是____________________________________________________________________________________。(2)大家一致认同红棕色气体B是NO2，但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法：①小丽同学认为A是NH3，但遭到了大家的一致反对，原因是________________________________________________________________________；②小强同学认为A是N2，也遭到大家的一致反对，原因是____________