开放性试题

出处：按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《初中数理化公式定理大全》第373页（4358字）

此类题目一般答案不惟一，为学生提供了广阔的思维空间和充分展示自己才智的机会．解题中只要按照常规思路分析、解出符合题意的答案即可．

例1 科学家正研究在太空建一座把太阳光变成激光的装置，然后用激光照射添加了催化剂二氧化钛(TiO₂)的水，水就能有效地分解产生氢气和氧气，即

某同学看到此化学方程式，即想到以下两点：(1)水在激光和催化剂TiO₂的作用下，能产生氢气和氧气；(2)每36g水可分解生成4g氢气和32g氧气．

你还能想到更多吗?请将你的想法填写到下面的空白中(再任写两点)：＿＿；＿＿＿＿．

【分析】 这是一道根据化学方程式信息去联想的开放性试题，化学方程式从质变和量变两方面表示的意义已给出，答题可从化学反应的类型、质量守恒的原因、由化学式去联想物质的组成等方面回答．可从以下答案中任选两条：(1)化学反应前后氢原子的个数不变；(2)化学反应前后元素的种类不变；(3)此反应为分解反应；(4)水由氢元素和氧元素组成；(5)每2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子．

例2 有一包固体粉末，可能由CaCO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃、CuSO₄和BaCl₂中的一种或几种组成，做实验得以下结果：

(1)此固体粉末加到水中，得到白色沉淀，上层清液为无色；

(2)滴入足量稀硝酸后白色沉淀部分溶解．

从实验可判断出，该粉末可能的三组组成：<1>＿＿；<2>＿＿；<3>＿＿＿＿．

【分析】 由实验结论逆推物质的组成，需要具有良好的分析、判断和逻辑思维能力．由(1)可知，上层清液无色，说明不含CuSO₄，白色沉淀不溶于水，可能是CaCO₃、BaCO₃、BaSO₄中的一种或多种；由(2)可知，沉淀部分溶解，说明沉淀一定含有BaSO₄，可能含有CaCO₃、BaCO₃中的一种或两种．所以三组答案为：

<1>CaCO₃、Na₂SO₄、BaCl₂；

<2>Na₂CO₃、Na₂SO₄、BaCl₂；

<3>CaCO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃、BaCl₂．

例3 向盛有一种无色溶液的试管中加入另一种无色溶液，生成了一种白色沉淀．试根据你学过的酸、碱、盐的性质，推断生成的白色沉淀可能是哪几种物质，参加反应的两种相应无色溶液各是什么?(写出三种推测)

【分析】 要求根据酸、碱、盐的性质推断，范围较大．反应物为两种无色溶液，生成物有一种白色沉淀的复分解反应有以下四种类型：

(1)碱+酸=盐+水，例如：

Ba(OH)₂+H₂SO₄=BaSO_42H↓（2O

(2)碱+盐=另一种碱+另一种盐，例如：

Ca(OH)₂+Na₂CO₃=2NaOH+CaCO_3/p>

2NaOH+MgSO↓（4=Mg(OH)_2Na↓（2SO₄

(3)酸+盐=另一种酸+另一种盐，例如：

H₂SO₄+BaCl₂=2HCl+BaSO_4/p>

HCl+AgNO↓（3=HNO₃+．AgCl_/p>

(4)盐+盐=另外两种盐，例如：

BaCl↓（2+Na₂SO₄=BaSO_42NaCl

AgNO↓（3+NaCl=AgCl_NaNO↓（3

CaCl₂+Na₂SO₃=CaCO_32NaCl

答案 可从以上任选三种白色沉淀及它们各自对应的两种无色溶液．

例4 X、Y、Z是初中化学常见的单质，A、B是与它们相关的两种化合物，它们的相互关系如下图所示．请写出两组符合条件的单质及化合物的化学式．

(1)X＿＿＿＿，Y＿＿＿＿，Z＿＿＿＿，A＿＿＿＿，B＿＿＿＿．

(2)X＿＿＿＿，Y＿＿＿＿，Z＿＿＿＿，A＿＿＿＿，B＿＿＿＿．

【分析】 这道开放性推断题，在初中化学知识范围内回答，综合判断能力要求高．X、Y、Z是单质，A、B是化合物，反应类型可有：

X+A→Y+B，属于置换反应；X+Z→B，Y+Z→A，属于化合反应．

可以判断，置换反应又是氧化还原反应，可能有氧的得失，Z选氧气较合适，X可是H↓（2、C，A可是CuO、Fe₃O₄等．答案可从下面选两组：

(1)X是H₂，Y是Cu，Z是O₂，A是CuO，B是H₂O．

(2)X是H₂，Y是Fe，Z是O₂，A是Fe₃O₄，B是H₂O．

(3)X是C，Y是Cu，Z是O₂，A是CuO，B是CO₂．

(4)X是C，Y是Fe，Z是O₂，A是Fe₃O₄，B是CO₂．

例5 在“氧气的制取和性质”实验课中，某同学取一段纱窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验．结果没有观察到“火星四射”的现象，请分析此实验失败的一种可能原因：＿＿＿＿．＿＿＿＿．

【分析】 此题以实验中出现的异常现象进行命题，考查纠错能力和探究能力．解题时，应从铁丝在氧气中燃烧具备的条件与实验技能等方面进行分析，探究实验失败的各种原因．

(1)从学生收集氧气的情况分析，如收集的氧气纯度太低等；

(2)从铁丝情况分析，如铁丝生锈或含油漆等；

(3)从燃烧条件分析，如未达到着火点等．

例6 已知几种离子或原子的结构、带电情况及其化合价如下表所示．

通过此表总结出：“带电荷的原子属于离子”．还能总结出：

①＿＿＿＿；

②＿＿＿＿；

③＿＿＿＿；

④＿＿＿＿；

⑤＿＿＿＿．

【分析】 运用归纳总结的方法，从题给信息中发现规律，答案不惟一，可归纳为：

①核电荷数大于核外电子总数为阳离子；

核电荷数小于核外电子总数为阴离子；

②核外电子数相同而核电荷数不同，可分属不同元素；

③原子失去的电子数等于某元素正价数；

④核外电子排布相同，可分别是阳离子、原子、阴离子；

⑤阴离子电荷数=化合价数=8－原子最外层电子数．

例7 有三瓶失去标签的试剂，只知道它们分别是NaOH溶液，NaCl溶液，Na₂SO₄溶液．现有石蕊试液，酚酞试液，KNO₃溶液，BaCl₂溶液可供选用．要通过实验将它们区别开来，请将有关物质或实验现象填入下图所示的方框中，每个方框中只填写一种物质或实验现象．

解法一

①酚酞试液②变成红色③NaOH④NaCl⑤Na₂SO₄溶液⑥BaCl₂溶液⑦白色沉淀⑧Na₂SO₄溶液⑨NaCl溶液

解法二

①石蕊试液②变成蓝色③NaOH溶液④NaCl溶液⑤Na₂SO₄溶液⑥BaCl₂溶液⑦白色沉淀⑧Na₂SO₄溶液⑨NaCl溶液

解法三

①BaCl₂溶液②白色沉淀③Na₂SO₄溶液④NaOH溶液⑤NaCl溶液⑥酚酞试液⑦变成红色⑧NaOH溶液⑨NaCl溶液

解法四

①BaCl₂溶液②白色沉淀③Na₂SO₄溶液④NaOH溶液⑤NaCl溶液⑥石蕊试液⑦变成蓝色⑧NaOH溶液⑨NaCl溶液