例析驗證型實驗方案設計與評價的考查

劉娟

驗證型實驗方案設計與評價考題主要考查以下類型的知識：某物質或微粒可能具有的性質、某種因素是否存在、某個因素是否起什么作用、某些因素之間是否具有某種關系、測定某些物質的性質或定量組成、探討研究對象具有怎樣的特殊內部結構等進行驗證求實，通常以化學實驗題、化工流程題、選擇題等形式呈現，題材廣，信息新，靈活性強，區分度高等，因此受命題者青睞。

例1（2016年北京，節選）Na₂SO₃溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象，探究鹽的性質和鹽溶液間反應的多樣性（見表1）。

①推測沉淀中含有亞硫酸根和——。

②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設：i.被al（OH），所吸附；ii.存在于鋁的堿式鹽中。對假設ii設計了對比實驗，證實了假設ii成立。

a.將對比實驗方案補充完整。

步驟一（如圖1所示）：

步驟二：——（按圖1形式呈現）。

b.假設ii成立的實驗證據是——。

解題分析本題考查通過實驗定性證實和推測微粒存在、化學實驗方案的分析、評價和設計等綜合知識。問題（2）①由題意可知實驗Ⅲ的白色沉淀中無sO4^2-，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性KMnO₄溶液褪色，①推測沉淀中含有氫氧根離子、鋁離子和亞硫酸根離子。②步驟一向2mL 0.1mo]/L的A12（SO₄），溶液中滴加稍過量的Na₂SO₃溶液，生成堿式亞硫酸鋁沉淀，然后再向沉淀中滴加V₁體積的稀氫氧化鈉溶液至沉淀恰好溶解，此時溶液中的溶質為NaAlO₂和Na₂SO₃。實驗方案設計步驟二的思路是取等體積等物質的量濃度的AL₂（SO₄），溶液與過量稀氨水反應生成Al（OH），沉淀，再向沉淀中滴加同濃度的稀氫氧化鈉溶液至沉淀恰好溶解，并記錄體積為V₂，此時溶液中的溶質為NaAlO₂；比較V₁和V₂的大小，V₁明顯大于V₂，可推知假設ii成立。設計步驟如圖2所示：

該題探究過程復雜，變量多，控制變量是化學研究的一種思維，解答這類題目時要認真審題，確定變量；在探究時，應該先確定其他的因素不變，只有一種因素變化，這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系，才能做出正確判斷。

例2（2015年安徽，節選）某研究小組將純凈的SO₂氣體通入0.1mol·L^-1的Ba（NO₃）2：溶液中，得到了BaSO₄沉淀，為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO₂該小組突出了如下假設：

假設一：溶液中的NO3^-

假設二：溶液中溶解的O₂

（1）驗證假設一：該小組涉及實驗驗證了假設一，請在表2空白處填寫相關實驗現象

本題屬于驗證型實驗設計與評價題，考查學生對實驗的設計探究能力，屬于開放性試題，可能出現多種正確答案，屬于綜合性較強的較難題型。解決本題型的關鍵在于審題仔細，找出要探究的具體問題，如題目中的“研究、驗證、探究”等字眼后面的一般就是我們需要把握的探究問題。在設計實驗時還有遵循科學性、控制變量和對照等原則，有利于更好的得出結論。