高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)命題新動(dòng)向

■湖北省武漢市江夏區(qū)第一中學(xué) 姜 輝

在全國(guó)各省份逐步進(jìn)入新高考的大背景下，處于過(guò)渡期的高考也呈現(xiàn)出了新的命題方向和趨勢(shì)。下面結(jié)合近年來(lái)的實(shí)驗(yàn)題進(jìn)行分析整理，初步總結(jié)高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)命題規(guī)律，探尋高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)命題新動(dòng)向。

一、近兩年高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題涉及題型、考點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)及分值情況分析

試卷 題型 考點(diǎn) 涉及知識(shí)點(diǎn)及能力要求分值2017年高考全國(guó)Ⅰ卷理綜選擇題10 H2 還原金屬W氣體的制備、除雜、啟普發(fā)生器的使用 6分必考題26測(cè)定蛋白質(zhì)中氮的含量常見(jiàn)儀器名稱及作用、定量計(jì)算等 15分2017年高考全國(guó)Ⅱ卷理綜選擇題10依據(jù)有機(jī)反應(yīng)現(xiàn)象判斷結(jié)論是否正確以有機(jī)反應(yīng)為載體，考查常見(jiàn)有機(jī)物的性質(zhì) 6分必考題28碘量法測(cè)定河水溶氧量考查考生分析實(shí)驗(yàn)方案的能力及處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力15分2017年高考全國(guó)Ⅲ卷理綜選擇題9判斷實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性且能否達(dá)到目的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作 6分必考題26綠礬性質(zhì)及分解產(chǎn)物探究考查硫酸亞鐵化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)方案的分析能力14分2018年高考全國(guó)Ⅰ卷理綜選擇題9生成和純化乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)操作判斷乙酸乙酯的制取與分離、提純 6分必考題26醋酸亞鉻的制備 物質(zhì)的制備 14分2018年高考全國(guó)Ⅱ卷理綜選擇題9甲烷與氯氣反應(yīng)現(xiàn)象判斷甲烷與氯氣反應(yīng)現(xiàn)象 6分必考題28三草酸合鐵酸鉀熱分解產(chǎn)物探究考查探究物質(zhì)組成、性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)15分2018年高考全國(guó)Ⅲ卷理綜選擇題10實(shí)驗(yàn)操作正誤判斷化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作 6分必考題26硫代硫酸鈉晶體純度測(cè)定離子的檢驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、溶液的配置、滴定終點(diǎn)的判斷及化學(xué)計(jì)算14分

二、高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)命題規(guī)律

（1）高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題一般分布在一道選擇題及一道主觀必做題中，題號(hào)稍有變動(dòng)，但分值穩(wěn)定在20分左右，這樣安排正好體現(xiàn)了高考對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)考查的穩(wěn)定性和持續(xù)性。

（2）選擇題傾向于考查基本操作、基本實(shí)驗(yàn)，并且著重于課本中實(shí)驗(yàn)的考查。

（3）實(shí)驗(yàn)主觀題主要考查某種物質(zhì)含量或純度的定量測(cè)定、化學(xué)物質(zhì)制備及分解產(chǎn)物探究過(guò)程等。

（4）有些考點(diǎn)在主觀實(shí)驗(yàn)題中頻繁出現(xiàn)，值得我們特別注意：主要有化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的計(jì)算，以及氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)的延伸應(yīng)用。

三、高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題型預(yù)測(cè)

（一）選擇題。

題型一：以教材中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為藍(lán)本考查基本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或基本操作。

例1在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列操作未涉及的是（ ）。

解析：合成乙酸乙酯所用原料為乙醇和冰醋酸，使用濃硫酸作催化劑和吸水劑，在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，A 項(xiàng)正確；所得乙酸乙酯隨蒸氣蒸出，為防止倒吸，導(dǎo)管末端位于飽和碳酸鈉溶液的液面上方，B 項(xiàng)正確；所得的乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液，而雜質(zhì)乙醇和乙酸可被溶液吸收，可用分液方法將乙酸乙酯與飽和碳酸鈉溶液分離，C 項(xiàng)正確；整個(gè)過(guò)程不用蒸發(fā)，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

例2實(shí)驗(yàn)室中用如圖1所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時(shí)間后，下列裝置中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是（ ）。

圖1

解析：甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生一系列取代反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH3Cl是氣體，難溶于飽和食鹽 水，CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是 液體，HCl易溶于飽和食鹽水，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，試管中液面上升，但不能充滿整個(gè)試管，D 項(xiàng)正確。

例3下列實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)?shù)氖牵?）。

A.用稀硫酸和鋅粒制取H2時(shí)，加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率

B.用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定NaHCO3溶液來(lái)測(cè)定其濃度，選擇酚酞為指示劑

C.用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na+

解析：Zn與Cu構(gòu)成原電池，可以加快反應(yīng)速率，A 項(xiàng)正確；酚酞是堿性條件下變色的指示劑，而滴定終點(diǎn)顯酸性，故應(yīng)選用甲基橙作指示劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鈉的焰色反應(yīng)為黃色，C項(xiàng)正確；蒸餾的液體不能超過(guò)圓底燒瓶容積的，否則會(huì)暴沸，D 項(xiàng)正確。

題型二：以物質(zhì)制備為載體考查氣體的制備、提純、尾氣吸收及儀器的使用等知識(shí)。

例4實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W 的裝置如圖2所示（Zn 粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒(méi)食子酸溶液用于吸收少量氧氣）。下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A.①②③中依次盛裝KMnO4溶液、濃硫酸、焦性沒(méi)食子酸溶液

圖2

B.管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過(guò)聲音判斷氣體純度

C.結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱

D.裝置Q（啟普發(fā)生器）也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣

解析：從焦性沒(méi)食子酸溶液逸出的氣體中一定會(huì)混有水蒸氣，因此濃硫酸應(yīng)放在最后用來(lái)干燥氫氣，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；進(jìn)入管式爐的氣體為氫氣，若氫氣與管式爐中的氧氣混合，不經(jīng)驗(yàn)純直接加熱容易發(fā)生爆炸，因此在加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過(guò)聲音判斷氣體純度，當(dāng)聽(tīng)到“噗”的一聲，表明氫氣純凈，可以加熱，B 項(xiàng)正確；為防止生成的鎢被氧化，應(yīng)先停止加熱，繼續(xù)通入氫氣，等鎢冷卻后再關(guān)閉K，C項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣需要加熱，而啟普發(fā)生器不能加熱，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

題型三：以有機(jī)實(shí)驗(yàn)為依托，重點(diǎn)考查有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及基本技能。

例5下列由實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論正確的是（ ）。

實(shí)驗(yàn) 結(jié)論A將乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最終變?yōu)闊o(wú)色透明生成的1，2-二溴乙烷無(wú)色，可溶于四氯化碳B乙醇和水都可與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生可燃性氣體乙醇分子中的氫與水分子中的氫具有相同的活性C用乙酸浸泡水壺中的水垢，可將其清除乙酸的酸性小于碳酸的酸性D甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)后的混合氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變紅生成的氯甲烷具有酸性

解析：溴的四氯化碳溶液為紅色，乙烯與溴反應(yīng)生成的1，2-二溴乙烷為無(wú)色，溶于四氯化碳形成無(wú)色溶液，A 項(xiàng)正確；鈉與水反應(yīng)比鈉與乙醇反應(yīng)劇烈，是因?yàn)樗辛u基氫原子比乙醇中的羥基氫原子活潑，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；水垢的主要成分是碳酸鹽，能與乙酸反應(yīng)生成可溶性物質(zhì)，因此乙酸的酸性大于碳酸的酸性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)除生成氯代甲烷外，還生成了HCl，HCl遇水生成的鹽酸能使石蕊試紙變紅，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

（二）主觀題。

1.物質(zhì)制備型。

例6無(wú)水AlCl3（183 ℃升華）遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實(shí)驗(yàn)室可用如圖3所示裝置制備。

圖3

裝置B 中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是____。F 中試劑的作用是____。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G 的作用，所裝填的試劑為_(kāi)____。

解析：B中NaCl溶液的作用是除去Cl2中混有的HCl，F(xiàn) 中試劑的作用是防止G 中的水蒸氣進(jìn)入E 中，使AlCl3遇H2O 反應(yīng)產(chǎn)生大量白霧；用一件儀器裝填適當(dāng)試劑可起到F和G 的作用，所加試劑應(yīng)既能防止水蒸氣進(jìn)入E 又能吸收尾氣Cl2，故可裝填堿石灰。

2.含量或純度測(cè)定型。

例7硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3·5H2O，M=248g·mol-1）可用作定影劑、還原劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）已知：Ksp（BaSO4）=1.1×10-10，Ksp（BaS2O3）=4.1×10-5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì)，選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)：

試劑：稀鹽酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液。

實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象①取少量樣品，加入除氧蒸餾水②固體完全溶解得無(wú)色澄清溶液③④，有刺激性氣體產(chǎn)生⑤靜置，⑥

（2）利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測(cè)定硫代硫酸鈉的純度。測(cè)定步驟如下：

①溶液配制：稱取1.2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品，用新煮沸并冷卻的蒸餾水在____中溶解，完全溶解后，全部轉(zhuǎn)移至100mL的_____中，加蒸餾水至_____。

②滴定：取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，用硫酸酸化后加入過(guò)量KI，發(fā)生反應(yīng)Cr2O27-+6I-+14H+══3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色，發(fā)生反應(yīng)I2+加入淀粉溶液作為指示劑，繼續(xù)滴定，當(dāng)溶液_____，即為終點(diǎn)。平行滴定3 次，樣品溶液的平均用量為24.80mL，則樣品純度為_(kāi)____%（保留1位小數(shù)）。

解析：（1）Ba2+與SO24-、S2O23-均形成 沉淀，在檢驗(yàn)SO24-時(shí)，需要將S2O23-除去，加入稀鹽酸，稀鹽酸與S2O23-發(fā)生的反應(yīng)為S2O23-+2H+══S↓+SO2↑+H2O，SO2為刺激性氣味氣體，S 為淡黃色沉淀。最后加入BaCl2觀察是否有白色沉淀生成，若有，則說(shuō)明有SO2-4存在。（2）①配制溶液時(shí)，先將固體在燒杯中溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移至容量瓶中，最后加水定容至刻度線。②淀粉遇I2變成藍(lán)色，當(dāng)Na2S2O3將I2消耗完后，溶液中的藍(lán)色會(huì)褪去，即為反應(yīng)終點(diǎn)。由反應(yīng)關(guān)系：Cr2O2-7～3I2～6Na2S2O3，24.80 mL樣品溶液中，硫代硫酸鈉晶體的質(zhì)量m（Na2S2O3·5H2O）=0.0095 mol·L-1×20×10-3L×6×248g·mol-1=0.28272g，由比例關(guān)系知，100 mL 樣品溶液中Na2S2O3·5H2O 的質(zhì)量為0.28272 g×則樣品中Na2S2O3的純度為

3.分解產(chǎn)物探究型。

例8K3[Fe（C2O4）3]·3H2O（三草酸合鐵酸鉀）為亮綠色晶體，可用于曬制藍(lán)圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）曬制藍(lán)圖時(shí)，用K3[Fe（C2O4）3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe（CN）6]溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2↑；顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___。

（2）某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物，按如圖4所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

圖4

①通入氮?dú)獾哪康氖莀___。

②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F 中澄清石灰水均變渾濁，裝置E 中固體變?yōu)榧t色，由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有____、___。

③為防止倒吸，停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是_____。

④樣品完全分解后，裝置A 中的殘留物含有FeO 和Fe2O3，檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是____。

（3）測(cè)定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。

①稱量m g樣品于錐形瓶中，溶解后加稀硫酸酸化，用c mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____。

②向上述溶液中加入過(guò)量鋅粉至反應(yīng)完全后，過(guò)濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀硫酸酸化，用c mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為_(kāi)___。

解析：（1） 曬制藍(lán)圖時(shí)，用K3[Fe（C2O4）3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe（CN）6]溶液為顯色劑。K3[Fe（C2O4）3]光解時(shí)生成FeC2O4，發(fā)生顯色反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)eC2O4與K3[Fe（CN）6]反應(yīng)生成Fe3[Fe（CN）6]2，化學(xué)方程式為3FeC2O4+2K3[Fe （CN）6══] Fe3[Fe（CN）6]2+3K2C2O4。（2）①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前通入N2，先排出裝置內(nèi)的空氣；樣品分解后再通入N2，排出反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，使氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置。②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B 中澄清石灰水變渾濁，則熱分解產(chǎn)物中含有CO2；裝置E 中固體變?yōu)榧t色，裝置F中澄清石灰水變渾濁，則熱分解產(chǎn)物中含有CO，與灼熱CuO 反應(yīng)生成了CO2。③為防止倒吸，停止實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先熄滅A、E 兩處的酒精燈，并持續(xù)通入N2，維持裝置內(nèi)壓強(qiáng)平衡，待裝置冷卻后，再停止通入N2。④裝置A中殘留物含有FeO 和Fe2O3，檢驗(yàn)Fe2O3的存在，可取少量固體粉末，加入稀硫酸溶解，生成Fe2（SO4）3，再滴加KSCN溶液，溶液變成紅色，則證明固體殘留物中含有Fe2O3。（3）①K3[Fe（C2O4）3]·3H2O 樣品溶解后加稀硫酸酸化，用c mol·L-1KMnO4溶液滴定C2O2-4，將其氧化生成CO2，MnO-4則被還原生成Mn2+，故達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液變成粉紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色。②向步驟①中溶液加入過(guò)量鋅粉至反應(yīng)完全，Zn將Fe3+還原為Fe2+，利用c mol·L-1KMnO4溶液滴定Fe2+，據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：5Fe2+～KMnO4，結(jié)合Fe元素守恒可得，n（Fe3+）=n（Fe2+）=5n（KMnO4）=5×c mol·L-1×V×10-3L=5cV×10-3mol，m（Fe3+）=5cV×10-3mol×56g·mol-1=5cV×56×10-3g，故該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為