◇ 甘肅 郭潤強
實驗在化學學科中占有重要地位,一方面,化學實驗是科學探究化學知識的重要方式,也是培養學生化學核心素養必不可少的手段;另一方面,化學實驗是高中化學知識的重要組成部分,是每年高考必考的知識點.在2020年高考化學試題中,化學實驗所占分值比重較大,看似考查的知識點單一,實則考查學生的綜合應用能力.現對2020年高考化學選擇題中有關化學實驗基本操作的考查進行研究,希望能對高三學生的復習有所幫助.
物質的除雜實驗是學生接觸時間較長的基本實驗操作,在復習此類知識時,教師要注意引導學生總結常見的除雜方法,了解除雜方法適用的范圍.高中階段,常用的除雜方法包括雜質轉化法、吸收洗滌法、沉淀過濾法、加熱法、萃取法、結晶法、蒸餾法和分液法等,考查時多從裝置和試劑的選擇以及基本操作入手,要求學生熟悉常見物質的除雜方法,解答試題時要堅持“不多不少,簡單最好”的原則.
例1(全國卷Ⅰ)下列氣體去除雜質的方法中,不能實現目的的是( )._____________________

選項_________________________________________________________氣體(雜質)方法__A___________SO 2(H_________________________________________2 S)通過酸性高錳酸鉀溶液____________BCl 2(HCl)_____________________________________通過飽和的食鹽水_____________CN 2(O 2)______________________________________通過灼熱的銅絲網___________DNO(NO 2)____________________________________通過氫氧化鈉溶液
分析SO2和H2S都是還原性較強的氣體物質,除去SO2中的H2S時,若使用酸性高錳酸鉀溶液,則兩者都會被氧化,達不到除雜目的,選項A符合題意.飽和的食鹽水可吸收HCl,但對Cl2基本不會產生影響,故可用通過飽和食鹽水的方法除去Cl2中的HCl,選項B不符合題意.O2能與灼熱的銅絲發生反應生成固體Cu O,而化學性質較穩定的N2則不會變化,可達到除雜目的,選項C不符合題意.在通過氫氧化鈉溶液時,NO和NO2同時存在時NO2會與Na OH發生反應生成亞硝酸鈉和水,但NO2的含量較少,對NO含量的影響較小,故可達到除雜的目的,選項D不符合題意.答案為A.
高考中涉及基本實驗操作的試題,常會聯系物質的性質、常見儀器使用原則等,考查學生結合物質性質和實驗原理分析選擇常見儀器的能力.要求學生能綜合分析常見物質的特殊性質,對常見化學儀器的使用原則熟記于心.此類試題也會涉及教材外物質的反應原理,此時可類比與該物質性質相似物質的反應原理,并與試題給出的信息結合起來,找準解題切入口.
例2(江蘇卷)實驗室以Ca CO3為原料,制備CO2并獲得Ca Cl2·6 H2O晶體.下列圖示裝置和原理不能達到實驗目的的是( ).

分析本題綜合性較強,但考查的內容簡單,認真分析所給實驗裝置,結合物質性質即可準確解答.制取CO2氣體的原料是稀鹽酸和碳酸鈣,常溫下即可產生氣體,應使用固液常溫制取裝置,選項A可達到實驗目的,不符合題意.CO2氣體的密度比空氣的大,使用“萬能瓶”收集時應“長進短出”,選項B可達到實驗目的,不符合題意.碳酸鈣是難溶于水的固體,固液分離常使用的方法是過濾,選項C可達到實驗目的,不符合題意.物質Ca Cl2·6 H2O不穩定,加熱時容易失去結晶水,應使用熱飽和溶液冷卻結晶的方法得到該物質,故蒸發的方法達不到實驗目的,選項D符合題意.答案為D.
在選擇題中考查化學基本操作,除了以上兩種方式外,還常會把幾種操作方式綜合起來,用于考查學生對實驗方案的設計與評價能力.縱觀近幾年的高考化學試題,我們不難發現,此類選擇題一般是4個選項包括4個小實驗,會涉及物質的檢驗、物質的分離與提純、物質的制備、物質的性質探究等實驗操作,試題綜合性較強,要求學生具備扎實的基本實驗操作能力和較強的邏輯推理能力.
化學實驗既是我們探究化學知識的重要方式,也是每年高考的考查熱點,因此,在平時的復習中,教師應引導學生總結常見的實驗基本操作,了解常見考查方式,掌握實驗操作的基本原則,能熟練結合物質性質對所給實驗進行準確判斷.