化學實驗題的三種“變形”方式

山東

化學實驗題是高考中重要題型，主要由一個選擇題和一個填空題組成，對學生的能力要求較高。學生在實驗題上失分率很高，特別是填空題失分率更高。題目考查的形式變化多樣，規(guī)律性不強是學生失分的主要原因。根據(jù)近幾年高考題分析發(fā)現(xiàn)以下三種變化形式是最經(jīng)常出現(xiàn)的。

1.實驗小題變形實驗大題

有些試劑在使用時需要酸化后才能用，比如硫酸酸化的高錳酸鉀溶液、硝酸酸化的硝酸銀溶液、鹽酸酸化的氯化鋇溶液等。酸性高錳酸鉀溶液中硫酸的作用是提高高錳酸鉀的氧化能力；另外兩種酸化的目的是排除雜質(zhì)離子的干擾。以上這三種酸的作用非常明確，經(jīng)常在選擇題中出現(xiàn)，學生對它們的作用理解也很深入，一般不會出現(xiàn)問題，一旦出現(xiàn)在大題中則往往成為學生的盲區(qū)。

【例1】三硫代碳酸鈉(Na2CS3)在農(nóng)業(yè)上用作殺菌劑和沉淀劑，某小組設(shè)計實驗探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測定其溶液濃度。

實驗1：探究Na2CS3的性質(zhì)。

步驟操作及現(xiàn)象①取少量溶于蒸餾水配成溶液并分成兩份,向其中一份中滴加酚酞試液,溶液變紅色②向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去

(1)H2CS3是________(填“強”或“弱”)酸。

(3)某同學取步驟②所得溶液于試管中，滴加鹽酸、BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，他認為通過測定產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量即可求出實驗所用Na2CS3的物質(zhì)的量，你是否同意他的觀點？________(填“同意”或“不同意”)，理由是______________。

【方法點撥】本題中的第(2)問是為了第(3)問提供思路，根據(jù)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀的物質(zhì)的量可得出硫酸根離子的物質(zhì)的量，進而可以求出Na2CS3的物質(zhì)的量。但是題目中隱藏了一個學生容易忽視的知識點，酸性高錳酸鉀中的酸是硫酸，導致硫酸根離子有兩個來源，一是反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸根離子，另一個是酸性高錳酸鉀溶液中的硫酸根離子。使得求出的Na2CS3的物質(zhì)的量比實際的要多。

2.定性實驗變形定量實驗

在日常的教學中定量實驗是最常見的，對于定性實驗，日常教學中大多注重實驗的原理、實驗現(xiàn)象以及一些基本的操作，很少定量地去研究。一旦把定性實驗改編成定量的實驗學生大多不適應(yīng)。

【例2】三草酸合鐵酸鉀化學式為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，是一種綠色物質(zhì)，根據(jù)要求完成下列問題：

(2)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。

①將ag樣品置于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是________。

②向①所得溶液中加入過量鋅粉至反應(yīng)完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為________。

【方法點撥】《化學反應(yīng)原理》87頁的科學探究欄目中涉及K3[Fe(CN)6]溶液與Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生藍色沉淀，本題命制試題就是以此作為命題的素材。第(1)問是顯色反應(yīng)的化學方程式，但是第(2)問則是在此基礎(chǔ)上進行再設(shè)計，變形為一個定量實驗。為了測定鐵的含量，

3.異常性質(zhì)變形探究實驗

化學反應(yīng)的產(chǎn)物受很多因素的影響，所以在化學實驗中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象與預期的實驗現(xiàn)象不同，把這一問題變形為探究性實驗題是一種經(jīng)常出現(xiàn)的命題模式。

【例3】在進行某實驗探究過程中，一些學生發(fā)現(xiàn)等質(zhì)量的銅片分別與等體積(均過量)的濃硝酸和稀硝酸反應(yīng)，所得溶液前者為綠色，后者為藍色。針對這種現(xiàn)象，學生們進行了討論后，出現(xiàn)了以下三種觀點：

觀點1：溶液顏色差別可能是Cu2+濃度的差異引起的。

觀點2：溶液呈“藍色”是Cu2+與NO混合的結(jié)果。

觀點3：溶液呈“綠色”是Cu2+與NO2混合的結(jié)果。

你同意的觀點是________，請設(shè)計實驗方案進行證明：______________。

【答案】觀點2 向藍色溶液中通入氧氣不變綠色，再向其中通入NO2氣體，若溶液變綠色說明觀點2正確(其他答案也可)

【方法點撥】此題是學生實際實驗中遇到的問題，銅與硝酸反應(yīng)產(chǎn)物的區(qū)別主要在氣體產(chǎn)物上，與濃硝酸反應(yīng)生成的是二氧化氮，與稀硝酸反應(yīng)得到的是一氧化氮。本題中濃硝酸、稀硝酸均過量，結(jié)果溶液的顏色呈現(xiàn)出了很大的區(qū)別。反應(yīng)過程中Cu全部轉(zhuǎn)化為Cu2+，則在同體積的溶液中Cu2+濃度相同、溶液顏色應(yīng)該相同。但化學實驗的迷人之處就在于與預期不同的變化，學生對這樣的實驗非?？释斫?，將這樣的問題設(shè)計成實驗題既可以考查學生對知識的掌握，也可以考查學生是在做實驗還是在背實驗。做這一類問題的關(guān)鍵是理解出現(xiàn)反常的原因，本題中既然區(qū)別在氣體產(chǎn)物上，所以只需要讓Cu2+處在不同的氣體氛圍中即可作出判斷。