實(shí)驗(yàn)背景下的推斷題專題講練

李 燕

(山東省青島西海岸新區(qū)膠南第一高級中學(xué))

推斷題是高中化學(xué)非常重要的題型,其中以實(shí)驗(yàn)為背景的推斷題是近年來高考的熱點(diǎn).學(xué)生應(yīng)通過專題練習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)背景下推斷題的解題思路,進(jìn)一步提高推斷能力.

1 對實(shí)驗(yàn)流程的推斷

有關(guān)實(shí)驗(yàn)流程的推斷主要考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識掌握的牢固程度,考查的內(nèi)容主要有:實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)反應(yīng)等.解答該類問題需要認(rèn)真審題,搞清楚不同階段的具體操作,把握實(shí)驗(yàn)操作前后的內(nèi)在聯(lián)系以及物質(zhì)之間的反應(yīng)關(guān)系.

例1實(shí)驗(yàn)室通過向CO(NH2)2與NaOH 混合溶液中緩慢滴加NaClO 制取水合肼(N2H4·H2O).實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示(已知水合肼具有強(qiáng)還原性,沸點(diǎn)在118 ℃左右).下列說法正確的是( ).

圖1

A.制備NaClO 時,每2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2mol

B.“蒸餾”需要使用球形冷凝管冷凝

C.“氧化”過程中藥品加入順序不能顛倒

D.“氧化”時的離子方程式為CO(NH2)2＋ClO－＋H2O＝N2H4·H2O＋Cl－＋CO2↑

分析由實(shí)驗(yàn)流程圖可知,制備NaClO 的化學(xué)反應(yīng)方程式為Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O,該反應(yīng)是歧化反應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L Cl2為0.1 mol,被氧化和被還原的Cl原子均為0.1mol,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1mol,選項(xiàng)A 錯誤.“蒸餾”使用的冷凝管為直形冷凝管,選項(xiàng)B錯誤.“氧化”時若顛倒順序,則水合肼由于具有強(qiáng)還原性會和NaClO 發(fā)生反應(yīng),選項(xiàng)C正確.根據(jù)題意可知溶液為堿性,所以對應(yīng)的離子方程式為,選項(xiàng)D 錯誤,答案為C.

2 對實(shí)驗(yàn)中離子種類的推斷

推斷溶液中的離子種類對學(xué)生的綜合能力要求較高,不僅需要牢記離子共存知識,而且需要知道某些特殊離子的特征反應(yīng).同時還需要結(jié)合整個反應(yīng)過程進(jìn)行理性分析,科學(xué)推斷.

例2已知某溶液中含有:Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋、、Cl－、OH－中的幾種.若各離子物質(zhì)的量濃度相等,忽略水的電離以及離子水解.按照圖2流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( ).

圖2

B.沉淀B中一定含有Mg(OH)2

C.濾液A 中可能含有K＋

D.原溶液中僅含有Fe2＋、、、Cl－

分析由實(shí)驗(yàn)可知,向溶液中加入過量稀硫酸溶液,無明顯現(xiàn)象,則溶液中不存在,加入過量Ba(NO3)2,生成沉淀A 為BaSO4,但可能是加入的稀硫酸引入的,故無法判斷原溶液中是否含有.酸性條件下,具有氧化性,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體A 為NO,原溶液中含有Fe2＋,排除OH－.在濾液A 中加入過量NaOH,產(chǎn)生氣體B,分析可知其為氨氣,則原溶液中含有,由離子的物質(zhì)的量均相等以及電荷守恒可知溶液中不含有Cu2＋、Mg2＋、K＋.同時,可推斷出濾液B 為Ba(OH)2,通入CO2生成BaCO3沉淀.綜上可知只有選項(xiàng)D 正確.答案為D.

3 對實(shí)驗(yàn)原理的推斷

對實(shí)驗(yàn)原理的推斷題在高中化學(xué)各類測試中較為常見.有些試題直接考查學(xué)生對已學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理的理解程度,而有些試題則通過創(chuàng)設(shè)新穎的實(shí)驗(yàn)情境,考查學(xué)生是否能靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題.解答該類問題時需要充分把握題干中給出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析引起該現(xiàn)象的內(nèi)在原因,找到離子之間的反應(yīng)關(guān)系.同時,還需要結(jié)合已有的知識儲備,尋找解題突破口.

例3實(shí)驗(yàn)室以新制的Cu(OH)2和0.5 mL 40%的乙醛溶液開展探究活動,實(shí)驗(yàn)操作及相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示,則以下說法中不正確的是( ).

表1

A.a＝2mL,b＝1mL

B.實(shí)驗(yàn)2中部分乙醛參加反應(yīng)

C.d可能是Cu2O 和CuO 的混合物

D.Cu(OH)2氧化乙醛,溶液的pH 需超過10

分析根據(jù)表格可推出本實(shí)驗(yàn)研究的是不同NaOH 用量下的產(chǎn)物.4組實(shí)驗(yàn)中NaOH 的量不同,研究此類實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量原則,所以對應(yīng)組別中CuSO4的量應(yīng)相同,選項(xiàng)A 說法正確.實(shí)驗(yàn)2中生成黑色CuO,并未生成Cu2O,表明乙醛未參加反應(yīng),選項(xiàng)B說法錯誤.實(shí)驗(yàn)3中反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色沉淀,可能為Cu2O 和CuO 的混合物,選項(xiàng)C 說法正確.實(shí)驗(yàn)4產(chǎn)生Cu2O 沉淀的pH 為11～12,可知Cu(OH)2氧化乙醛,溶液pH 應(yīng)超過10,選項(xiàng)D 說法正確.答案為B.

4 對離子濃度大小關(guān)系的推斷

實(shí)驗(yàn)中對溶液離子濃度大小關(guān)系的推斷主要涉及弱電解質(zhì)的電離、水解等知識.解答該類問題應(yīng)用的知識點(diǎn)有:離子守恒、電荷守恒、物料守恒等.該類問題相對來說較為抽象,教師要做好基礎(chǔ)知識的講解,借助例題展示推斷過程,同時要開展練習(xí)活動,使學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)知識以及題干給出的已知條件,準(zhǔn)確判斷離子水解與電離的強(qiáng)弱關(guān)系,結(jié)合3個守恒得出正確的推斷結(jié)果.學(xué)生要做好訓(xùn)練的反思與總結(jié),反思解題思路的不足,總結(jié)推斷的技巧,避免在以后解答類似習(xí)題時走彎路.

例4室溫下,通過以下實(shí)驗(yàn)操作探究0.1mol·L－1Na2SO3溶液的相關(guān)性質(zhì):①測得溶液的pH 為9.6左右;② 將0.1 mol·L－1等體積鹽酸加入Na2SO3溶液中,混合溶液呈酸性;③向Na2SO3溶液中滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,溶液為無色;④將0.1mol·L－1等體積的BaCl2溶液加入Na2SO3溶液中有白色沉淀產(chǎn)生.由實(shí)驗(yàn)可得( ).

分析①Na2SO3溶液中的離子同時存在電荷守恒以及物料守恒,分別寫出2個守恒關(guān)系式:

實(shí)驗(yàn)背景下的推斷題是各類測試的?？碱}型.該類題型考查的知識點(diǎn)較多,既有實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容,又可與其他知識點(diǎn)結(jié)合起來.為提高學(xué)生的推斷能力,教師應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況做好規(guī)劃與設(shè)計(jì),借助專題訓(xùn)練引導(dǎo)學(xué)生積累解題經(jīng)驗(yàn),促使其將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為推斷能力.

(完)