劉 瑞

(甘肅省張家川縣第一高級中學(xué),甘肅 天水 741500)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)題是高中化學(xué)的熱門試題,化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題能夠?qū)⑿碌牟牧稀⒒瘜W(xué)思想方法和基本知識融合在一起,考查學(xué)生在新情境中運(yùn)用化學(xué)思想和基礎(chǔ)知識的能力,體現(xiàn)出對學(xué)生核心素養(yǎng)的導(dǎo)向作用.近年來,實(shí)驗(yàn)試題基本成了高考化學(xué)的熱點(diǎn),內(nèi)容涉及化學(xué)各個知識點(diǎn),具有實(shí)踐性、探究性和綜合性,對學(xué)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(xué)實(shí)驗(yàn)試題解題技巧進(jìn)行分析和研究,以更好發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育功能,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng).

1 化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室制法

通過實(shí)驗(yàn)的方法制備有關(guān)生活或工業(yè)中的產(chǎn)品是高中實(shí)驗(yàn)類試題常見的類型,這類試題一般將實(shí)驗(yàn)方法和原理滲透到新物種的制備中,考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰挽`活應(yīng)對能力,對學(xué)生的化學(xué)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(yīng)用化學(xué)知識完成實(shí)驗(yàn),解決問題[1].

例1二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀是一種工業(yè)上進(jìn)行無機(jī)合成,制備功能材料的原料,其化學(xué)式為K2[Cu(C2O4)2],通過實(shí)驗(yàn)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(lán)色沉淀.對反應(yīng)后的溶液加熱,藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)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(jìn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)步驟回答下列問題:

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

圖1 實(shí)驗(yàn)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(xué)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(xué)方程式為____.

(5)步驟②中碳酸鉀與草酸反應(yīng)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(shí)驗(yàn)試題注重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,能夠結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象采取正確的化學(xué)措施,因地制宜分析實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟和方法.學(xué)生要注意知識的遷移,靈活的運(yùn)用已知的實(shí)驗(yàn)方法解決實(shí)驗(yàn)問題.

2 化學(xué)反應(yīng)探究類實(shí)驗(yàn)試題

以實(shí)驗(yàn)為載體進(jìn)行物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的探究是這類試題的主要特點(diǎn),試題探究的化學(xué)物質(zhì)或是反應(yīng)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行新性質(zhì)或是新內(nèi)容的探究,旨在考查學(xué)生的化學(xué)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(yīng)不同,以下是具體實(shí)驗(yàn)資料、裝置和現(xiàn)象.

ⅲ．溶液的酸堿性與氯氣的氧化性無關(guān),隨著堿性增強(qiáng)NaClO的氧化性會減弱.

圖2是實(shí)驗(yàn)裝置流程圖.

圖2 實(shí)驗(yàn)裝置流程圖

(1)B裝置中裝入的試劑化學(xué)式____.

(2)觀察表1,C裝置中通入氯氣前,實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ中沉淀顏色變化的原因是____.(用化學(xué)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

(3)分析C裝置中的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)是____.

(4)仔細(xì)閱讀資料ⅱ,在實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,濃堿將高價

原因一:實(shí)驗(yàn)中通入氯氣降低了溶液的堿性.

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

②將實(shí)驗(yàn)Ⅲ中反應(yīng)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(yīng)的離子方程式____,溶液變綠后還緩慢加深,主要原因是____(填“化學(xué)式”)將MnO2氧化,通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明溶液中氧化劑過量.

③將實(shí)驗(yàn)Ⅲ中反應(yīng)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(xué)反應(yīng)是____.

④以反應(yīng)速率的角度,對實(shí)驗(yàn)Ⅲ中溶液呈現(xiàn)紫色的可能原因進(jìn)行分析:____.

評注:探究類實(shí)驗(yàn)試題一般會給出與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資料,讓學(xué)生能夠結(jié)合教材中的化學(xué)原理進(jìn)行分析和探索,弄清實(shí)驗(yàn)的基本原理,采取對照、類比等方法進(jìn)行相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的分析和比較,排除錯誤,得出正確的結(jié)論.