實驗背景下的推斷題專題講練

李 燕

(山東省青島西海岸新區膠南第一高級中學)

推斷題是高中化學非常重要的題型,其中以實驗為背景的推斷題是近年來高考的熱點.學生應通過專題練習掌握實驗背景下推斷題的解題思路,進一步提高推斷能力.

1 對實驗流程的推斷

有關實驗流程的推斷主要考查學生對實驗基礎知識掌握的牢固程度,考查的內容主要有:實驗操作、實驗器材、實驗中的化學反應等.解答該類問題需要認真審題,搞清楚不同階段的具體操作,把握實驗操作前后的內在聯系以及物質之間的反應關系.

例1實驗室通過向CO(NH2)2與NaOH 混合溶液中緩慢滴加NaClO 制取水合肼(N2H4·H2O).實驗流程如圖1所示(已知水合肼具有強還原性,沸點在118 ℃左右).下列說法正確的是( ).

圖1

A.制備NaClO 時,每2.24L(標準狀況)Cl2參加反應,轉移電子數為0.2mol

B.“蒸餾”需要使用球形冷凝管冷凝

C.“氧化”過程中藥品加入順序不能顛倒

D.“氧化”時的離子方程式為CO(NH2)2＋ClO－＋H2O＝N2H4·H2O＋Cl－＋CO2↑

分析由實驗流程圖可知,制備NaClO 的化學反應方程式為Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O,該反應是歧化反應,標準狀況下2.24L Cl2為0.1 mol,被氧化和被還原的Cl原子均為0.1mol,轉移的電子數為0.1mol,選項A 錯誤.“蒸餾”使用的冷凝管為直形冷凝管,選項B錯誤.“氧化”時若顛倒順序,則水合肼由于具有強還原性會和NaClO 發生反應,選項C正確.根據題意可知溶液為堿性,所以對應的離子方程式為,選項D 錯誤,答案為C.

2 對實驗中離子種類的推斷

推斷溶液中的離子種類對學生的綜合能力要求較高,不僅需要牢記離子共存知識,而且需要知道某些特殊離子的特征反應.同時還需要結合整個反應過程進行理性分析,科學推斷.

例2已知某溶液中含有:Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋、、Cl－、OH－中的幾種.若各離子物質的量濃度相等,忽略水的電離以及離子水解.按照圖2流程進行實驗,下列說法正確的是( ).

圖2

B.沉淀B中一定含有Mg(OH)2

C.濾液A 中可能含有K＋

D.原溶液中僅含有Fe2＋、、、Cl－

分析由實驗可知,向溶液中加入過量稀硫酸溶液,無明顯現象,則溶液中不存在,加入過量Ba(NO3)2,生成沉淀A 為BaSO4,但可能是加入的稀硫酸引入的,故無法判斷原溶液中是否含有.酸性條件下,具有氧化性,反應產生的氣體A 為NO,原溶液中含有Fe2＋,排除OH－.在濾液A 中加入過量NaOH,產生氣體B,分析可知其為氨氣,則原溶液中含有,由離子的物質的量均相等以及電荷守恒可知溶液中不含有Cu2＋、Mg2＋、K＋.同時,可推斷出濾液B 為Ba(OH)2,通入CO2生成BaCO3沉淀.綜上可知只有選項D 正確.答案為D.

3 對實驗原理的推斷

對實驗原理的推斷題在高中化學各類測試中較為常見.有些試題直接考查學生對已學化學反應原理的理解程度,而有些試題則通過創設新穎的實驗情境,考查學生是否能靈活運用所學知識解決實際問題.解答該類問題時需要充分把握題干中給出的實驗現象,分析引起該現象的內在原因,找到離子之間的反應關系.同時,還需要結合已有的知識儲備,尋找解題突破口.

例3實驗室以新制的Cu(OH)2和0.5 mL 40%的乙醛溶液開展探究活動,實驗操作及相關數據如表1所示,則以下說法中不正確的是( ).

表1

A.a＝2mL,b＝1mL

B.實驗2中部分乙醛參加反應

C.d可能是Cu2O 和CuO 的混合物

D.Cu(OH)2氧化乙醛,溶液的pH 需超過10

分析根據表格可推出本實驗研究的是不同NaOH 用量下的產物.4組實驗中NaOH 的量不同,研究此類實驗要遵循單一變量原則,所以對應組別中CuSO4的量應相同,選項A 說法正確.實驗2中生成黑色CuO,并未生成Cu2O,表明乙醛未參加反應,選項B說法錯誤.實驗3中反應產生紅褐色沉淀,可能為Cu2O 和CuO 的混合物,選項C 說法正確.實驗4產生Cu2O 沉淀的pH 為11～12,可知Cu(OH)2氧化乙醛,溶液pH 應超過10,選項D 說法正確.答案為B.

4 對離子濃度大小關系的推斷

實驗中對溶液離子濃度大小關系的推斷主要涉及弱電解質的電離、水解等知識.解答該類問題應用的知識點有:離子守恒、電荷守恒、物料守恒等.該類問題相對來說較為抽象,教師要做好基礎知識的講解,借助例題展示推斷過程,同時要開展練習活動,使學生能夠結合所學知識以及題干給出的已知條件,準確判斷離子水解與電離的強弱關系,結合3個守恒得出正確的推斷結果.學生要做好訓練的反思與總結,反思解題思路的不足,總結推斷的技巧,避免在以后解答類似習題時走彎路.

例4室溫下,通過以下實驗操作探究0.1mol·L－1Na2SO3溶液的相關性質:①測得溶液的pH 為9.6左右;② 將0.1 mol·L－1等體積鹽酸加入Na2SO3溶液中,混合溶液呈酸性;③向Na2SO3溶液中滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,溶液為無色;④將0.1mol·L－1等體積的BaCl2溶液加入Na2SO3溶液中有白色沉淀產生.由實驗可得( ).

分析①Na2SO3溶液中的離子同時存在電荷守恒以及物料守恒,分別寫出2個守恒關系式:

實驗背景下的推斷題是各類測試的常考題型.該類題型考查的知識點較多,既有實驗相關內容,又可與其他知識點結合起來.為提高學生的推斷能力,教師應結合實際情況做好規劃與設計,借助專題訓練引導學生積累解題經驗,促使其將所學知識轉化為推斷能力.

(完)