黃金陽

摘 要：探究型實驗題一般都具有較大的開放度。新課標下的高考的勝者，不是復制了多少知識與解題方法的考生，而是創(chuàng)造性地使用知識和方法的強者。

關鍵詞：有關物質組成；化學實驗

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）02-229-02

《普通高中化學課程標準（實驗）》明確指出要“通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發(fā)學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉變，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力”?？v觀近年來的高考試題，不難發(fā)現(xiàn)探究性試題正在嶄露頭角，這也正是新課標的精神在高考中的具體表現(xiàn)，為高中的化學教學改革指明了方向。探究性試題具有條件的不完全性，結論的不確定性，知識的綜合性等特點，理論和實踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求考生必須冷靜的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考提出假設，然后設計驗證方案，根據(jù)得出的結論或數(shù)據(jù)對各種假設進行甄別判斷，形成自己新的知識和能力。這類試題對學生的發(fā)散思維能力、分析問題和表達能力都提出了較高要求，考查學生的化學實驗探究能力，具有較高的區(qū)分度。

探究性實驗的切入點很多，如對化學反應原理、未知物的成份、物質的組成、物質的性質、實驗方案的探究等類型，本文以下題有關物質組成的探究來闡述有關實驗探究方法，讓大家學會如何開展實驗探究。

對于物質的組成，產(chǎn)生不確定性主要有反應物的用量不同、環(huán)境的干擾、副反應的發(fā)生特別是有機化學反應等原因造成的，在此僅以反應物的用量問題來談有關實驗探究。

（2010年廣東省高考理綜試題）

33.某研究小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時，利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其尾氣進行吸收處理。

（3）吸收尾氣一段時間后，吸收液（強堿性中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。）請設計實驗，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮空氣中CO2的影響）。

①提出合理假設.

假設1：只存在SO32-；

假設2：即不存在SO32-，也不存在ClO-；

假設3： 。

②設計實驗方案，進行實驗。請在答題卡上寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論。限選實驗試劑：

3 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 NaOH、0.01 mol·L-1 KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液。

當一個化學反應進行時，為了提高某物質的轉化率或者對物質含量的不確定性等因素，在實驗中添加藥品往往容易造成所謂的不足、恰好與過量，比如某個無機反應可表示為A+B=C+D，由于量的問題往往存在三種情況：A過量，B過量，A與B恰好完全反應。于是反應后的物質就有三種對應可能：①A+C+D；②B+C+D；③C+D。

首先該題以混合液吸收多余氯氣為情境進行問題的提出，在所提出的假設我們要先明確這些陰離子咋來的，如果沒有明確問題的來源，那就無法對假設3進行回答，更談不上對假設的驗證和得出結論。

接下來我們看到本題中存在兩個量的問題，一個是混合液的組成問題，題干中“剛吸收過少量SO2的NaOH溶液”，這就意味著該混合溶液中Na2SO3少，而NaOH偏多，這個組成比較明確；另外一個是氯氣與混合液的相對量問題，這個就不確定了，有可能存三種情況，即Cl2不足、恰好和過量。

假設1對應的是Cl2不足，導致Na2SO3、NaOH有剩余，溶液中的陰離子只存在SO32-；

假設2為Cl2與混合液恰好反應，發(fā)生題目中所給的反應：Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O，溶液中即不存在SO32-，也不存在ClO-；

假設3為就應該是Cl2過量，氯氣除了與Na2SO3、NaOH發(fā)生上述反應外，還將與溶液中過量的NaOH發(fā)生反應：NaOH+Cl2==NaCl+NaClO，此時溶液中沒有SO32-，只存在ClO-。

明確三種假設的由來后，接下來就是根據(jù)相關離子的性質結合所提供的試劑進行探究方案的設計。聯(lián)系課內(nèi)知識SO32-和SO2價態(tài)一樣具有還原性，從所給試劑我們選擇具有強氧化性的0.01 mol·L-1 KMnO4，但涉及KMnO4都經(jīng)常把溶液調(diào)成酸性有利于反應的進行和現(xiàn)象的觀察，然后往混合液中逐滴地滴加紫紅色KMnO4溶液，如果存在SO32-，則試管中將看到紫紅色溶液滴進去后很快就變?yōu)闊o色，不存在就不會變色。另外一種離子ClO-和HClO一樣具有強氧化性，提供試劑中選擇有還原性的淀粉-KI溶液能與之反應并伴隨著明顯現(xiàn)象產(chǎn)生。

有關方案中部分步驟、現(xiàn)象及結論的完善，根據(jù)方案只要對分樣進行試劑的滴加，但要注意滴加順序和量的控制、現(xiàn)象要明顯等問題，事實上，對于試劑量的要求也是保證能觀察到現(xiàn)象的必要條件。比如本題所使用的紫紅色KMnO4溶液，如果所滴加的KMnO4溶液過量，無論有無SO32-，溶液均顯紫紅色而不會褪色。所以我們在使用紫紅色KMnO4溶液、酸堿指示劑、淀粉-KI溶液、品紅溶液等都是按滴取量，最后我們采用了往兩份樣品分別滴加1～2滴所給的試劑，達到現(xiàn)象觀察明顯，操作容易簡單的效果。

通過本題的分析目的在于讓大家了解實驗的探究方法，對于探究性實驗，我們要注意把握以下幾點。

1、明確實驗探究的對象。是整個反應體系還是里面的沉淀、溶液、氣體??？

2、利用已學知識，分析如何實現(xiàn)這個目的。立足課改教材，命題穩(wěn)中求變是這幾年高考命題特點，就是題在“書本之外，理在教材之中”。因此，要結合《高考大綱》學好教材、創(chuàng)造性地使用教材，吃透教材。實驗探究所考查的無非都是書本知識，涉及的化學反應、實驗操作、現(xiàn)象的描述和結論的表達等都是課內(nèi)知識的遷移。在明確實驗目的的基礎上要吃透題干信息，審題要細，始終牢記和緊扣實驗目的和假設，弄清試題的要求，提高從試題中快速獲取有效信息和處理信息的能力，充分利用所學的元素化合物、反應原理（下轉第230頁）