高中化學實驗試題解題技巧研究

劉 瑞

(甘肅省張家川縣第一高級中學,甘肅 天水 741500)

化學實驗題是高中化學的熱門試題,化學實驗試題能夠將新的材料、化學思想方法和基本知識融合在一起,考查學生在新情境中運用化學思想和基礎知識的能力,體現(xiàn)出對學生核心素養(yǎng)的導向作用.近年來,實驗試題基本成了高考化學的熱點,內(nèi)容涉及化學各個知識點,具有實踐性、探究性和綜合性,對學生的知識水平、思維能力和綜合素養(yǎng)都具有較高的要求.因此,筆者對高考化學實驗試題解題技巧進行分析和研究,以更好發(fā)揮化學實驗的教育功能,培養(yǎng)學生核心素養(yǎng).

1 化學物質(zhì)的實驗室制法

通過實驗的方法制備有關生活或工業(yè)中的產(chǎn)品是高中實驗類試題常見的類型,這類試題一般將實驗方法和原理滲透到新物種的制備中,考查學生的實驗能力和靈活應對能力,對學生的化學素養(yǎng)要求較高.這類試題一般可以對比熟悉物質(zhì)的制備過程或是儀器使用方法,通性通法,創(chuàng)造性的應用化學知識完成實驗,解決問題[1].

例1二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀是一種工業(yè)上進行無機合成,制備功能材料的原料,其化學式為K2[Cu(C2O4)2],通過實驗室的方法制得步驟如下:

①將足量的NaOH溶液滴加到已知濃度的CuSO4溶液中,滴加過程中不斷攪拌,溶液中產(chǎn)生藍色沉淀.對反應后的溶液加熱,藍色沉淀轉為黑色沉淀,過濾溶液.

②將適量碳酸鉀K2CO3固體加入草酸(H2C2O4)溶液中,生成K2C2O4和KHC2O4混合溶液.

③加熱K2C2O4和KHC2O4混合溶液至80～85 ℃,隨后加入步驟①中的黑色沉淀.等到黑色沉淀溶解完全后,趁熱進行過濾操作.

④用蒸汽浴加熱濃縮步驟③得到的濾液,一系列操作后,再進行干燥,得到的物質(zhì)就是二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體.依據(jù)實驗步驟回答下列問題:

(1)假如實驗步驟①中的CuSO4全部由五水硫酸銅制得,那么圖1中的實驗儀器中用不到的儀器名稱是____.

圖1 實驗儀器

(2)五水硫酸銅如果長期不用的話,經(jīng)常會有少量白色固體出現(xiàn),解釋造成這種現(xiàn)象的原因____.

(3)寫出步驟①中黑色沉淀的化學式____.

(4)步驟②中原料配比為n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=3∶2,則其生成K2C2O4和KHC2O4混合溶液的化學方程式為____.

(5)步驟②中碳酸鉀與草酸反應劇烈并可能會發(fā)生噴濺現(xiàn)象,因此在加入碳酸鉀的時候,可以采取____的方法.

(6)步驟③中加熱的最合適的方式是____.

(7)寫出步驟④中“一系列操作”的主要內(nèi)容____.

評注制備類實驗試題注重考查學生的實驗操作能力,能夠結合實際實驗的現(xiàn)象采取正確的化學措施,因地制宜分析實現(xiàn)化學實驗的步驟和方法.學生要注意知識的遷移,靈活的運用已知的實驗方法解決實驗問題.

2 化學反應探究類實驗試題

以實驗為載體進行物質(zhì)化學性質(zhì)的探究是這類試題的主要特點,試題探究的化學物質(zhì)或是反應一般與教材內(nèi)容類似,但是融入了新的物質(zhì)或是基于教材探究類實驗進行新性質(zhì)或是新內(nèi)容的探究,旨在考查學生的化學探究能力和綜合素養(yǎng)[2].

例2 二價錳化合物與氯氣在不同條件下反應不同,以下是具體實驗資料、裝置和現(xiàn)象.

ⅲ．溶液的酸堿性與氯氣的氧化性無關,隨著堿性增強NaClO的氧化性會減弱.

圖2是實驗裝置流程圖.

圖2 實驗裝置流程圖

(1)B裝置中裝入的試劑化學式____.

(2)觀察表1,C裝置中通入氯氣前,實驗Ⅱ、Ⅲ中沉淀顏色變化的原因是____.(用化學方程式表示).

表1 C裝置加入的不同物質(zhì)a在氯氣通入前后的實驗現(xiàn)象

(3)分析C裝置中的實驗Ⅰ、Ⅱ氯氣通入以后的現(xiàn)象,分析二價錳化合物還原性的特點是____.

(4)仔細閱讀資料ⅱ,在實驗Ⅲ中,濃堿將高價

原因一:實驗中通入氯氣降低了溶液的堿性.

①用化學方程式表示可能導致溶液堿性減弱的原因____,然而,在對C溶液的酸堿性測得結果表明其堿性相對變化很小.

②將實驗Ⅲ中反應后的懸濁液取1 mL,然后加入40%NaOH溶液4 mL,紫色的溶液迅速變綠,并且綠色越來越深,寫出反應的離子方程式____,溶液變綠后還緩慢加深,主要原因是____(填“化學式”)將MnO2氧化,通過實驗能夠證明溶液中氧化劑過量.

③將實驗Ⅲ中反應后靜置的懸濁液取1 mL,然后加入水4 mL,溶液中的紫色不斷慢慢地變深,其中發(fā)生的化學反應是____.

④以反應速率的角度,對實驗Ⅲ中溶液呈現(xiàn)紫色的可能原因進行分析:____.

評注:探究類實驗試題一般會給出與實驗相關的資料,讓學生能夠結合教材中的化學原理進行分析和探索,弄清實驗的基本原理,采取對照、類比等方法進行相關物質(zhì)性質(zhì)的分析和比較,排除錯誤,得出正確的結論.