专题突破六 探究题（初高衔接型）题型特征百色市近几年中考化学每年都有2～6分初高中衔接型题目，突出考查初中化学与高中化学联系最紧密的主干知识，注重考查学生的观察能力、思维能力、分析和解决问题能力，主要考点集中在化学用语、身边的化学物质、化学基本概念、化学计算等方面。解题策略要想解答好这类题目，首先要认真审题，读懂题干信息，找到“题眼”，并挖掘隐含条件，将所给的问题情景结合所学的相关知识和技能进行连接和整合。然后，细致地分析题目中的信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地解答，并注意规范答题。考查的内容主要有：有关化学式的计算和推断；氧化还原反应；有关元素化合价的计算；化学方程式的配平和书写、离子方程式、电离方程式；盐的化学性质；溶液的酸碱性与pH的关系；吸热和放热反应；催化剂；元素及其化合物的知识等。常见题型有分析题和探究题。题型突破例1 对比、分析、归纳是学习化学的重要方法。（1）在2H2O＋2Na===2NaOH＋H2↑中，钠元素的化合价由 价变为 价，像Na这样有元素化合价升高的反应物叫还原剂，氢元素的化合价由 价变为 价，像H2O这样有元素化合价降低的反应物叫氧化剂。只要有元素化合价升高和降低的反应就叫氧化还原反应。（2）下列反应中，属于氧化还原反应的是（ ）A.Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑B.SO3＋H2O===H2SO4C.4HCl（浓）＋MnO2===MnCl2＋Cl2↑＋2H2OD.CaCO3CaO＋CO2↑（3）在反应2Mg＋CO22MgO＋C中作为还原剂的物质是 ；作为氧化剂的物质是 。【解析】（1）在单质中元素化合价为0，通常氢元素为＋1价，钠元素为＋1价；（2）根据题中所给信息，只要有元素化合价升高和降低的反应就叫氧化还原反应。A、B、D中无元素化合价的升高和降低，所以不是氧化还原反应；C中氯元素从－1价变为0价，锰元素从＋4价变为＋2价，符合氧化还原反应的定义；（3）根据题中所给信息，有元素化合价升高的反应物叫还原剂，有元素化合价降低的反应物叫氧化剂。在反应2Mg＋CO22MgO＋C中，镁元素从0价升为＋2价，所以Mg是还原剂，碳元素从＋4价降为0价，所以CO2是氧化剂。例2 在化学反应中，凡是元素化合价发生改变的反应，称为氧化还原反应。配平这类化学方程式往往采用“化合价升降法”更方便快捷，即反应中元素“化合价升高总数＝化合价降低总数”。例如：Al＋MnO2===Al2O3＋Mn，具体配平步骤如下，①“标变价”：找出化合价发生改变的元素，并标出改变前后的化合价。Al0＋O2===2O3＋7\n②“列变化”：列出改变的价态数。→升高3价 n→降低4价③“找倍数”：找出化合价升、降的最小公倍数3×4＝12，从而确定Al和MnO2的系数。Al＋MnO2===Al2O3＋Mn④“配系数”：再用观察法，配平其他系数。Al＋MnO2===Al2O3＋Mn根据以上信息，结合已学知识，回答下列问题：（1）HClO4中Cl元素的化合价为 ，ClO2中Cl元素的化合价为 。（2）请配平下列化学方程式（系数写在方框里，所有系数必须填写）。C＋ H2SO4（浓）===CO2↑＋ SO2↑＋ H2O【解析】（1）根据化学式中正负化合价代数和为0。氢元素通常显＋1价，氧元素通常显－2价，设Cl元素化合价为x，可得＋1＋x＋4×（－2）＝0，则x＝＋7，所以HClO4中Cl元素的化合价为＋7；同理可得，ClO2中Cl元素的化合价为＋4；（2）根据题中所给信息“化合价升高总数＝化合价降低总数”进行。碳元素的化合价从0上升到＋4，硫元素的化合价从＋6下降到＋4，所以化合价升、降的最小公倍数为4，在H2SO4和SO2前面配上2，再根据质量守恒定律，在H2O前面配上2，方程式就配平了。C＋2H2SO4（浓）===CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。1.现有木炭、一氧化碳、氧化铜、氧化铁、稀硫酸五种物质，它们之间发生反应，可用“A＋B→C＋D”表示。（1）若A为单质，A与B在高温下反应，可观察到固体粉末由黑色逐渐变红，则B是 氧化铜 ，其反应类型为 置换反应 。（2）若A溶液pH＜7，A与B在常温下反应，可观察到溶液由无色变为黄色且溶液中没有不溶物，则A溶液一定是 稀硫酸 ，该反应的化学方程式为 3H2SO4＋Fe2O3===Fe2（SO4）3＋3H2O 。（3）请从题中自选反应物，也能发生“A＋B→C＋D”的反应，且C、D中有一种是单质，但不属于置换反应类型，则A、B可以是 氧化铜、一氧化碳 （填物质名称和化学式均可），写出化学方程式： CO＋CuOCu＋CO2 （任写一个即可）。2.碳酸钠和氯化钙溶液反应不仅可以用Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl表示，还可以用CO＋Ca2＋===CaCO3↓表示，后者叫离子方程式。书写离子方程式时按以下步骤进行：①“写”：写出化学方程式（Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl）；②“拆”：将易溶易解离的酸、碱和盐拆写成离子形式；沉淀、气体和水仍用化学式表示，不能拆写成化学式形式（2Na＋＋CO＋Ca2＋＋2Cl—===CaCO3↓＋2Na＋＋2Cl—）；③“删”：删去方程式左右两边相同的离子（CO＋Ca2＋===CaCO3↓）；④“查”：检查方程式左右两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。注意：离子方程式中生成物为沉淀或气体时需标出“↓”或“↑”。根据以上信息，结合已学知识，回答下列问题：（1）HCl在水中解离出 H＋、Cl－ （填离子符号）；NaOH在水中解离出 Na＋、OH－ （填离子符号）。（2）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O的离子方程式是 CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 。3.某化学兴趣小组把金属钠放到硫酸铜溶液中，实验并非如想象的有红色铜析出，而是生成一种蓝色沉淀。同学们非常好奇并进行实验探究。7\n【提出问题】金属钠放到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应？【查阅资料】钠是非常活泼的金属，能与水发生剧烈反应，并放出气体，生成的溶液显碱性。【实验探究】实验一：把一小块擦干净的金属钠放到装有少量蒸馏水的试管中，点燃生成的气体，听到“噗”的一声后燃烧起来；说明有 氢气（或H2） 生成。实验二：在剩余的溶液中滴加硫酸铜溶液，发现有蓝色沉淀。【实验总结】实验一中发生反应的化学方程式是 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ；实验二中发生反应的化学方程式是 2NaOH＋CuSO4===Cu（OH）2↓＋Na2SO4 。【实验拓展】兴趣小组又将一小块擦干净的金属钠放入盛有FeCl3溶液的烧杯中，观察到发生了化学反应，该反应总的化学方程式是 6Na＋2FeCl3＋6H2O===3H2↑＋2Fe（OH）3↓＋6NaCl 。课堂作业1.盐酸先生闯迷宫，前面有很多妖魔鬼怪会“吃掉”它（即与盐酸发生化学反应的物质，或物质的溶液），盐酸先生必须避开它，否则会被“吃掉”。（1）试写出盐酸走出迷宫不会被“吃掉”的路线，从入口至出口的顺序： ②④⑥⑨⑧⑪ （用序号相连）。（2）写出“吃掉”盐酸的置换反应： Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 。（3）盐酸想走捷径，从最近距离走出，却被“吃掉”，生成一种固体时叫“干冰”的气体，其化学方程式为 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 。（4）用迷宫中的物质检验（3）中生成气体的化学方程式为 Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 。2.研究小组对氯水（氯气的水溶液）进行探究。（1）测定氯水的酸性。取少量氯水，向其中滴加 b （选择指示剂字母），一开始应观察到滴加的指示剂在氯水中显 红 色。a.无色酚酞溶液 b.紫色石蕊溶液（2）氯水具有漂白性，请你参与“氯水使品红试纸褪色”的探究。已知：Cl2＋H2O===HCl＋HClO【提出问题】氯水中的什么成分使品红试纸褪色？【猜想】猜想1：氯水中的水使品红试纸褪色。猜想2：氯水中的Cl2使品红试纸褪色。猜想3：氯水中的HCl使品红试纸褪色。猜想4：氯水中的 HClO （填化学式）使品红试纸褪色。【实验探究】实验操作实验现象结论①用水润湿品红试纸，观察 品红试纸不褪色 猜想1不成立②把品红试纸放入干燥的氯气中，观察试纸不褪色猜想2不成立7\n③ 把品红试纸放入稀盐酸中 试纸不褪色猜想3不成立【结论】通过探究，找到了氯水中使品红试纸褪色的物质。【思考】实验（1）向氯水中滴加几滴所选指示剂后，最终观察到的现象是 溶液变为无色 。3.经测定，在任何水溶液中，均存在一定数量的H＋[用n（H＋）表示]和一定数量的OH－[用n（OH－）表示]，n（H＋）与n（OH－）的相对大小对应溶液的酸碱性如表所示：n（H＋）与n（OH－）的相对大小溶液的酸碱性n（H＋）>n（OH－）酸性n（H＋）＝n（OH－）中性n（H＋）<n（OH－）碱性据此分析：（1）常温下测得Na2SO4溶液中pH＝7，可知Na2SO4溶液中n（H＋） ＝ （填“>”“<”或“＝”，下同）n（OH－）。（2）向盛有硫酸氢钠溶液的试管中滴入几滴石蕊溶液，现象是 溶液由无色变为红色 ，原因是该溶液中n（H＋） > n（OH－）。（3）往上述试管中再滴入适当的碳酸钠溶液，溶液颜色由红色逐渐变为紫色，说明碳酸钠溶液中n（H＋） < n（OH－）。4.仔细阅读下面的探究实验信息，回答相关问题。【实验目的】探究溶解过程中，溶液温度的变化情况。【查阅资料】①物质溶解于水的过程包括吸收热量（Q吸）的扩散过程和放出热量（Q放）的水合过程。②实验条件下，水的凝固点为0℃、沸点为100℃。【提出猜想】物质溶解过程中，溶液的温度可能升高或降低或不变。【实验探究】某探究小组的同学设计了如图所示的两种实验方案。在图2所示方案中，每次加入物质b之前，均使用温度计控制热水温度，使之保持在99℃。【实验结论】（1）图1所示实验中，若加入物质a后，发现玻璃片与烧杯底部之间的水结冰，说明溶液的温度 降低 （填“升高”“降低”或“不变”，下同）。（2）图2所示实验中，若加入物质b后，热水会突然沸腾，说明溶液的温度 升高 。【拓展实验】按照图3所示进行实验。若物质c为NaOH，则U形管内的左边液面将 低于 （填“高于”“低于”或“等于”）右边液面；若U形管内的液面位置变化与之相反，则物质c为 ② （填序号）。①CaO ②NH4NO3 ③浓H2SO47\n【反思交流】（1）该小组的同学进一步就物质溶解过程中溶液温度变化的原因展开了讨论，分析得出：若Q吸 < （填“>”“<”或“＝”，下同）Q放，则溶液温度升高；若Q吸与Q放的相对大小与之相反，则溶液温度降低；若Q吸 ＝ Q放，则溶液温度不变。（2）在图2所示方案中，小张同学对实验现象很感兴趣，他继续向热水中加入相同质量的物质b，又看到沸腾现象，至烧杯中出现固体物质后，再继续加入相同质量的物质b，就看不到沸腾现象了。请解释不再产生沸腾现象的原因： 至烧杯中出现固体物质后，说明溶液已达到饱和状态，再继续加入相同质量的物质b，不再溶解放热 。5.化学兴趣小组的同学将足量的锌粒加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？【查阅资料】①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气。②SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色色素）溶液褪色。【提出猜想】甲：气体是H2。乙：气体是SO2。丙：气体是SO2和H2。【实验探究】为了验证上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置（部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都完全进行）进行探究：（1）实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有 SO2 。（2）B装置的作用是 除去混合气体中的水蒸气 。（3）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是 排出玻璃管中的空气 ；加热一段时间后，观察到 黑色物质变成红色 ，证明气体中含有H2。（4）写出D瓶中发生反应的化学方程式： SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O 。【讨论】（1）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么在反应过程中又产生了氢气呢？用文字简述原因： 随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应放出氢气 。（2）锌与浓硫酸和稀硫酸反应都可以产生硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，用锌与稀硫酸反应的优点是 不生成污染环境的SO2 （任填一种合理的答案）。6.某研究性学习小组同学将钠置于充满CO2的集气瓶中进行燃烧，反应后集气瓶内有黑色固体和白色固体生成。7\n该小组经分析得知，白色固体中不可能有NaOH，原因是 反应物中没有氢元素 。他们对白色固体成分进一步探究。【提出问题】白色固体是什么？【查阅资料】①Na2O＋H2O===2NaOH。②钠能与水反应生成NaOH和H2。【猜想与假设】Ⅰ.白色固体是Na2O。Ⅱ.白色固体是Na2CO3。Ⅲ.白色固体还可能是 Na2O和Na2CO3的混合物 。【设计实验】实验步骤实验现象实验结论取少量白色固体于试管中，加入适量水振荡固体全部溶解白色固体是 Na2CO3 向上述所得溶液中加入过量CaCl2溶液，静置产生白色沉淀取静置后的上层清液于试管中，滴加无色酚酞溶液溶液不变色【得出结论】①通过上述实验，三个猜想中猜想 Ⅱ 成立。②钠在CO2中燃烧的化学方程式为 4Na＋3CO22Na2CO3＋C 。【反思与交流】钠着火，可以选用的灭火物质是 B 。A.水 B.干沙土 C.二氧化碳7.（1）如图所示装置有多种用途。若用于收集H2，H2应从该装置的 b （填“a”或“b”）口通入。用该装置除去H2中少量的HCl气体，广口瓶中应该加入的试剂为 NaOH溶液 ，该试剂不能用饱和NaHCO3溶液代替，原因是 NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O （用化学方程式说明）。（2）铝的化学性质很活泼，通常铝制品却很耐腐蚀，原因是 铝与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜 。铝还有特殊的性质，能溶解于NaOH溶液中，完成化学方程式：2Al＋2NaOH＋2 H2O ===2NaAlO2＋3H2↑（3）子琛做“将浓硫酸滴到一块小布上”的实验，发现生成的炭上冒“白烟”，推测炭能与浓硫酸反应。欲探究其生成物成分，通过简单分析及实验确定无H2和O2，因此继续进行如下探究。【查阅资料】①SO2能被浓硫酸及水吸收。②SO2性质：能使品红褪色，能被高锰酸钾溶液吸收，能使澄清石灰水变浑浊。③CO可与PdCl2溶液反应：PdCl2＋CO＋H2O===Pd（黑）↓＋2HCl＋CO2；不与KMnO4溶液反应。【提出猜想】生成物的成分可能为：Ⅰ.H2O、CO、SO2。Ⅱ.H2O、CO2、SO2。Ⅲ.H2O、CO、CO2、SO2。【实验验证】子琛设计了如下实验：7\n【分析讨论】①请根据实验目的，按气流从左到右的方向将实验仪器组装完整：A→ E → C →D→ B 。②装置E中所加药品是 无水CuSO4 ，作用是 检验产物中是否有水生成 。③装置C中②的作用是除去SO2气体，则试管③中品红溶液的作用是 检验SO2是否除尽 。④若D中澄清石灰水变浑浊，则反应的化学方程式为 Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 。⑤实验结束冷却后，从实验安全角度考虑，清洗装置A中试管时不能直接向其中加水冲洗，原因是 试管中有浓硫酸剩余，向浓硫酸中加水放出大量的热，液体飞溅，危害人的安全 。【实验结论】实验观察到的部分现象是：B中未见黑色沉淀，则猜想 Ⅱ 正确，写出炭与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式： C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 。7
