中考化学总复习开放性试题提高知识讲解学案

中考冲刺：开放性试题（提高）

【中考展望】

所谓开放性试题是按命题的要求和发展的倾向来分类，条件不唯一或解题方法多样化，或答案具有不确定性的试题。

开放性试题是中考命题的“亮点”题型。开放性试题的增设，扩大了学生的自主性，不同的学生，可能有不同的解题答案，同一个学生也可能会想到多个解决问题的方法，这将对培养学生的创新意识产生积极的作用。因此，开放性试题在近几年中考试卷中频频出现，预计未来的中考中，开放性试题仍将是中考命题的热点。

【方法点拨】

一、开放性试题的题型特点（高清课堂《开放性试题解题技巧点拨》）

    1．内容的新颖性：传统封闭型试题是传统教学中条件充分、结论确定的问题；而开放性试题没有现成的解题模式可以套用，其条件可能不完全，需要在求解的过程中不断完善或增设假设，其结论是丰富多彩的。

    2．形式的生动性：化学开放性试题的形式，有的探求多种结论，有的探求多种规律，有的探求多种解法；命题形式多样，如简答题、探究规律题等。

    3．解法的发散性：解答开放性试题要求探索多个解决方向、创新思想和方法。

    4．从答题要求看，答案是灵活开放的。学生可以根据自己的认知水平和学习能力对问题发表不同的见解，从不同的角度、不同的侧面、不同的层次、不同的范围去分析、优化、选择解决问题的方法和途径，解答只要合理，都可认为是正确的。

二、开放性试题的解题方法和策略

1．条件（信息）选择型：此类试题是题目中提供多种信息，其中用于解题的信息为有用信息，对解题无用的信息为多余（或干扰）信息。解题的关键是：识别各种信息，排除干扰思路的多余信息，联系旧知识，合理有序地选择运用有用信息。解题时注意去伪存真，排除“假信息”的干扰，凸现“真信息”的作用。

    2．条件增补型：此类试题是解答题目的条件不够，需要增加补充必要的条件才能正确解出合理的答案，补充的条件可能是一个，也可能是多个的组合。解题的关键是：认真审题，把握内在联系，依据解题途径增加补充恰当的条件。

    3．内涵拓展型：此类试题是随着知识面的拓宽，思维能力的发展，处在不同阶段的同学可得出不同的答案。解题的关键在于对已有化学知识、规律进行分类组织，有序存储，解题时要及时联想、重组、转化。

    4．结论不定型：此类试题是题给条件相同，但可以得到并列的多种答案，答案不唯一。解题的关键是要进行发散思维，全面思考，有序解答。要注意思维的严密性，谨防遗漏答案。

【典型例题】

类型一、条件（信息）选择型

1.奥运“祥云”火炬被成功送上珠穆朗玛峰，并在珠穆朗玛峰之巅漂亮燃烧，举世为之惊叹！试从化学角度猜想，“祥云”火炬的燃料应具备哪些性质（至少说出三点）。

    （1）                                     ；

    （2）                                     ；

    （3）                                      。

【思路点拨】可以根据燃料的物理性质和化学性质等方面进行分析、判断，从而得出正确的结论。

【答案与解析】

（1）易汽化    （2）火焰要明亮   （3）能够经受高风速干扰  （4）火焰不会轻易熄灭

    （5）还要考虑不会因珠穆朗玛峰的空气稀薄而使火焰熄灭

    （6）在严寒中火炬燃料不会被冻结  （7）要有火炬自燃保护（选三点即可）

【总结升华】解题的关键是要抓住题给信息，从燃料的性质以及珠穆朗玛峰的地理环境方面创新解答。珠峰的条件是温度低，氧气稀薄，则要求燃料需要具备以下性质：（1）易气化、火焰要明亮、能够经受高风速干扰、火焰不会轻易的熄灭；（2）还要考虑不会因珠穆朗玛峰的空气稀薄而使火焰熄灭；（3）在严寒中火炬燃料不会被冻结、风吹不灭、要有最新式的防风系统等。

举一反三：

【变式】世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行。中国承诺：到2020年单位国内生产总值所排放的二氧化碳比2005年下降40％～45％。充分展示了中国谋发展、促合作、负责任的大国形象。

   （1）近年来科学家正致力于减少大气中CO2含量的研究。

    ①将过多的CO2和氯气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。这个反应的化学方程式是                               。

    ③将工业上产生的CO2进行收集、处理，做工业原料，如用做氨碱法制纯碱的原料。CO2与饱和氨盐水制取碳酸钠的化学方程式是                               。

   （2）开发和利用清沽而高效的新能源替代传统能源。

    ①氢气是未来最理想的能源，理想的制氢方法是________。

    ②开发太阳能、风能、海水热能等能源。目前，山东烟台太阳能热水器的应用达到总户数的48％以上；风电装机容量已达到37.4千瓦，居全省第一；并正在尝试利用海水热能来取暖。这些新能源的利用，除了能减少CO2的排放外，还有哪些好处？                               （请列举一条）。

   （3）节能减排，烟台万华集团成功利用秸秆造出板材，它的意义在于                      。日常生活中，你有哪些做法能直接或间接地降低碳排放？                               （请列举一条）。

【解析】CO2和H2在一定条件下生成H2O和CH4；CO2与NH3·H2O和NaCl生成NaHCO3和NH4Cl。（2）理想的制氢方法是利用太Ⅲ能分解水产生氢气；利用海水热能取暖可节约煤等化石燃料，减少污染。（3）利用秸秆制板材。节省木材，减少树小的砍伐，减少污染等；日常生活中可随手炎灯、步行取代乘车等降低碳排放量。

【答案】

（1）①CO2+4H2CH4+2H2O    ②NaCl+NH3·H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl

（2）①利用太阳能分解水制氧气  ②节约煤、石油等不可再生的能源（或降低对环境的污染等其他合理答案也可） 

（3）减少对森林的砍伐（或减少环境污染等）  双面使用纸张（步行或骑自行车上学，随手关灯等）

类型二、条件增补型

2.已知一种固体化合物由C、H、O、Cu四种元素组成，向盛有该化合物的试管中加入稀盐酸，产生大量气泡，固体逐渐溶解，得到蓝绿色溶液。已知这种蓝绿色溶液是氯化铜溶液。

    （1）探究产生的气体是什么。

    【猜想】①可能是氢气，②________，③________。

    【实验】请针对②和③猜想中任一种，设计实验，验证你的猜想。

    （2）从蓝绿色溶液中可提取金属铜。现利用该溶液制取金属铜，过程如下所示：

    ①操作1的名称为________，完成该实验需要的主要仪器有________，加入过量的A的目的是_____

                               ，化学反应方程式为                               。

②加入足量的B的目的是                        ，如何确定此目的已经达到？          

                               。

【思路点拨】

（1）在化学反应前后元素种类不变。对产生的气体猜想，可抓住题给固体化合物的组成元素，发散思考可能形成的常见气体有：O2、CO2、CO和CH4等；对于CO和CH4，可以通过检验燃烧后的产物来进行确定。

（2）在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。加入的过量物质A必须是比铜活泼的金属，如Fe、Zn等；加金属A过量的目的是将CuCl2溶液中的Cu完全置换出来，然后过滤出Cu或Fe（或Zn），完成该实验的主要操作是过滤；由于金属Cu不与酸反应，可以用非氧化性的酸（如稀盐酸、稀硫酸），除去过量的Fe（或Zn），完成该实验的主要操作是过滤。

【答案与解析】

（1）【猜想】②可能是氧气   ③可能是二氧化碳（或答可能是一氧化碳、甲烷等也正确）

    【实验】用带火星的木条检验，木条复燃，证明是氧气（或将气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，证明是二氧化碳；或将气体点燃，气体能燃烧，用干而冷的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁出现水珠，迅速将烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明是甲烷）

   （2）①过滤带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯使溶液中的氯化铜完全反应

    Fe+CuCl2=FeCl2+Cu（或Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu等，答案合理即可）

    ②完全除去过量的A    溶液中不再有气泡产生，则说明目的已经达到

【总结升华】该类试题常以知识为背景加以设计而成。解题时要注意，猜想要有理有据，设计实验步骤要完整，语言描述要准确，要严格按照步骤、现象、结论三步进行。若有多种解决途径时还要考虑经济效益，操作简单，现象明显，易于分离等。

举一反三：

【变式】对大量实验事实进行分析，找出一些规律，并根据这些信息和物质的内在联系，对一些物质的性质作出推测，这是化学学习中必须训练的科学方法。请你仿照下表中示例的思维过程，以初中学过的酸、碱、盐的化学性质为例，填写表中空格（所填规律不能重复）。

【答案】

（1）盐酸盐溶液都能与硝酸银溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀 

 氯化钡溶液中滴加硝酸银溶液也能产生不溶于硝酸的白色沉淀

（2）氢氧化钠、氢氧化钙溶液都能使无色酚酞试液变红

碱溶液能使无色酚酞试液变红     氢氧化钾溶液也能使无色酚酞试液变红

（3）Na2SO4、K2SO4溶液与BaCl2溶液反应都生成不溶于硝酸的白色沉淀

硫酸盐溶液都能与BaCl2溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀

 ZnSO4溶液也能与BaCl2溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀

（4）锌、铁能置换出盐酸中的氢    活泼金属能置换出盐酸中的氢

镁也能置换出盐酸中的氢

（5）锌、铁能置换出CuSO4溶液中的Cu   

金属活动性顺序中排在Cu前面的金属（除K、Ca、Na外）能置换出CuSO4溶液中的Cu

镁也能置换出CuSO4溶液中的Cu

（6）CaCO3、Na2CO3与稀盐酸反应都生成CO2

 碳酸盐与稀盐酸反应生成CO2     ZnCO3也能与稀盐酸反应生成CO2

（7）CO2、SO2都能和NaOH溶液反应生成盐和水

酸性氧化物能和NaOH溶液反应生成盐和水   SO3也能和NaOH溶液反应生成盐和水

【解析】本题要求学生用学过的酸、碱、盐的化学性质仿照题目给出的范例，先用一些事实总结出规律，再用这些规律去推测一些物质的性质。只要我们把握住题目的要求，结合学过的知识，开放思想，大胆迁移，就会发现符合此规律的物质是很多的。事实上，酸、碱、盐之间的反应规律都是用此类方法总结出来的，都可照此仿写。

类型三、内涵拓展型

3.向一盛有无色溶液的试管中加入另一种无色溶液，生成一种白色沉淀。试根据你学过的酸、碱、盐知识和题目要求，推测生成的白色沉淀和对应的两种无色溶液各是什么。

   （1）推测一：如果沉淀不溶于稀硝酸，沉淀可能是________，两种无色溶液中的溶质分别是________。

   （2）推测二：如果白色沉淀溶于稀硝酸且有气体产生，沉淀可能是________，两种无色溶液中的溶质分别是________。

   （3）推测三：如果白色沉淀溶于稀硝酸但不产生气体，沉淀可能是________，两种无色溶液中的溶质分别是________。

【思路点拨】解此题首先要对沉淀物的化学性质进行有序的猜测，推测白色沉淀物是什么，再根据沉淀物和复分解反应发生条件逆推参加反应的两种无色溶液的成分。

【答案】

（1）AgCl   AgNO3和HCl（或AgNO3和NaCl等合理答案）[或BaSO4  BaCl2和Na2SO4（或其他合理答案）]

    （2）CaCO3  Ca(OH)2和Na2CO3（或其他合理答案）

（3）Mg(OH)2  MgCl2和Ca(OH)2（或其他合理答案）

【解析】初中阶段不溶于稀硝酸的白色沉淀有AgCl和BaSO4；溶于稀硝酸且有气体产生的白色沉淀主要是难溶性的碳酸盐如CaCO3、BaCO3等；溶于稀硝酸但不产生气体的白色沉淀主要是难溶性的碱，如Mg(OH)2等。另外产生同一种沉淀的反应也不止一个，所以对应的两种无色溶液可有多种组合。

【总结升华】本题是让学生运用酸、碱、盐的知识推测参加反应的两种无色溶液各是什么，解题时要注意搜索初中阶段所学的常见白色沉淀的性质以及常见产生白色沉淀的复分解反应。解题关键是在平时的学习中，要注意积累基础知识，对同类知识进行归纳、总结，找出普遍性规律。

举一反三：

【变式】有些化学实验必须严格遵循操作的顺序，请你举出两个这样的实验，并仿照示例填写下表。

【答案】

【解析】这是一道开放性填空题。解这类试题首先要阅读示例，找出它们的逻辑关系，然后在所学知识中搜索出类似的答案。

类型四、结论不定型

4.实验室要配制50 g溶质质量分数为20％的硝酸钾溶液，现有25 g溶质质量分数为40％的硝酸钾溶液、20 g溶质质量分数为15％的硝酸钾溶液及足够多的硝酸钾晶体和蒸馏水，请选用上述的药品，设计三种配制方案填入下表中。

【思路点拨】利用25g溶质质量分数为40%的硝酸钾溶液、20g溶质质量分数为15%的硝酸钾溶液及足够多的硝酸钾晶体和蒸馏水，配制50g质量分数为20%的硝酸钾溶液，只要满足能提供10g硝酸钾和40g水的要求就可以。如可采取固体硝酸钾溶于水、或取40%的浓溶液加水稀释、或向15%的稀溶液中加入硝酸钾、或把40%与15%溶液混合等方法，完成溶液的配制

【答案】

方案一  25 g溶质质量分数40％的硝酸钾溶液和25 g水

    方案二  10 g硝酸钾和40 g水

方案三  20 g溶质质量分数为15％的硝酸钾溶液、7 g硝酸钾和23 g水（其他合理答案也可）

【解析】

方案一：选用硝酸钾固体和蒸馏水配制。

        需要硝酸钾固体质量为：50 g×20％=10 g，需要蒸馏水的质量为：50 g－10 g=40 g。

    方案二：选用部分40％的硝酸钾溶液和部分15％的硝酸钾溶液配制。

        设需要40％的硝酸钾溶液质量为x，则需15％的硝酸钾溶液质量为（50 g－x）。

         x·40％+(50 g－x）·15％=50 g×20％

        解得x=10 g，故知需15％的硝酸钾溶液质量为50 g－10 g=40 g

    方案三：40％的全部硝酸钾溶液和蒸馏水配制。

        需要蒸馏水的质量为50 g－25 g=25 g

    方案四：15％的全部硝酸钾溶液、蒸馏水和硝酸钾固体配制。

        需要硝酸钾的质量为50 g×20％－20 g×15％=7 g；需要蒸馏水的质量为50 g－20 g－7 g=23 g。

    方案五：选用硝酸钾固体、水、部分40％的硝酸钾溶液和部分15％的硝酸钾溶液配制。

        假如两种溶液各取10 g，则其中含硝酸钾质量为10 g×40％+10 g×15％=5.5 g，还需要硝酸钾质量为50 g×20％－5.5 g=4.5 g；需蒸馏水质量为50 g－10 g－10 g－4.5 g=25.5 g（此类方案也有很多种，请同学们选做一种）

【总结升华】此题所给的条件开放，导致解答方案（结论）开放。解题的关键是依据题给条件，抓住“配制前后溶质的质量不变。” 分析所要配制溶液的组成，然后利用：溶质的质量分数=溶质质量÷（溶质质量+溶剂质量）×100%，确定溶液中溶质质量、溶剂质量，设计方案满足配制时的质量要求。

5.小红的家庭化学实验室有如下物品：①试管；②导管与橡胶塞；③煤气和煤气炉；④托盘天平；⑤筷子；⑥铁钉；⑦铜丝；⑧食盐；⑨食醋；⑩石灰水；⑾硫酸铜；⑿水。请你与小红一起完成如下实验：

   （1）若要探究牙膏中是否含有碳酸钙，需要用到的物品是________（填序号）。

   （2）若要探究铁钉锈蚀的条件，除上述物品外，还需要的物品是________。

   （3）若要利用上述物品证明铁的活动性比铜强，写出实验中发生反应的化学方程式：________。

   （4）请利用上述物品设计实验，探究加速食盐溶于水的某一方法的有效性。

    我选择的方法是                                                                 。

    我的实验方案是                                                                  。

（5）除进行上述4个实验外，只利用上述物品，还可以完成的实验有：               （举一例）。

【思路点拨】

    （1）要探究牙膏中是否含有CaCO3，需滴加食醋，将产生的气体通入澄清石灰水中。

    （2）探究铁钉锈蚀条件，需将铁钉①置于干燥空气中（与水隔绝）；②置于刚煮沸的蒸馏水中，完全浸没，并在水面上加一层植物油（目的是与02隔绝）；③一半浸入水中，一半露置于空气中（水、氧气共存）。故还需要的物品是起密封作用的植物油。

    （3）证明Fe比Cu活泼，可用Fe与CuSO4溶液或两种金属与醋酸进行置换反应。

    （4）加速食盐溶解的方法有多种，如加热、搅拌、研碎、振荡、加水等。设计方案时，应注意有对照实验。

（5）答案具有开放性，只要合理即可。

【答案】

（1）①②⑨⑩  （2）植物油

（3）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（注：也可是铁与醋酸反应的化学方程式）

    （4）方法：加热  方案：取适量相同质量的食盐，分别同时放人有相同水量的两个试管中，将其中一个加热，比较观察食盐的溶解情况

（5）①人呼出的二氧化碳气体与空气中的二氧化碳含量比较②利用铁与醋酸反应得到少量氢气

【解析】

（1）若要探究牙膏中是否含有碳酸钙，可以用食醋能和碳酸钙反应生成能使石灰水变浑浊的气体二氧化碳的性质来检验，用到的仪器有试管、导管与橡皮塞。故填：①②⑨⑩。
（2）探究铁钉锈蚀的条件时，有时要防止氧气进入水中，这时可以在水中加入植物油，从而使氧气无法进入水中。故填：植物油。
（3）要证明铁的活动性比铜强，可以把铁放入硫酸铜溶液中，铁和硫酸铜反应能生成硫酸亚铁和铜，
反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
（4）温度越高，食盐的溶解速率越快。故填：加热。

（5）用石灰水可以检验人呼出的二氧化碳气体与空气中的二氧化碳含量高低，醋酸能和铁反应生成醋酸亚铁和氢气。

【总结升华】本题以家庭中现有的物品作为仪器或药品来进行多项实验探究，贴近生活，贴近实际，让学生感到“化学就在我身边，人人都可做实验；我来当回科学家，把探究过程来体验”。解答本题的关键是要掌握各种物质的性质及其各种仪器的用途。

举一反三：

【变式】A～D都是初中化学中的常见物质，且有如下所示的转化关系（反应条件、其他物质、生成物均已略去）。

    请写出下列物质的化学式：

    A________；B________；C________；D________。

【答案】H2O  O2  H2  CuO（或CaCO3  CaO  CO2  Ca(OH)2）

【解析】解答此题的关键是由A反应生成B和C，联想到这是一个分解反应。回忆初中学过的分解反应：实验室用双氧水制氧气，加热高锰酸钾，水在直流电的作用下分解，碳酸不稳定而分解，高温煅烧石灰石等；代入验证，发现水电解和煅烧石灰石合适。然后再进一步联想解答，可参照下面的框图分析。