高中化學實驗題型的歸納與解答

丁德進

(山東省青島西海岸新區第二高級中學)

實驗是高中化學的重要內容,是高考的必考知識點.按照考查的知識點分為實驗現象、實驗原理、實驗操作以及實驗綜合等題型.為提高學生解答不同題型的能力,本文結合具體例題進行分析.

1 實驗現象類題型

解答該類習題需要在學習過程中充分理解相關實驗原理,認真探究隱含在實驗現象背后的化學知識,尤其應能根據題干描述,結合積累的經驗,靈活遷移所學.

例1用圖1 裝置探究以下試劑與銅粉的反應.將一定量銅粉加入試管中,加入試劑后立即塞上橡膠塞,實驗現象如表1所示.下列解釋錯誤的是(已知Cu2＋＋4NH3?[Cu(NH3)4]2＋,[Cu(NH3)4]2＋為絳藍色)( ).

圖1

表1

A.①的現象說明O2參與了反應

B.溶液顏色②比①深,可能是由于H2O2將Cu氧化成了Cu2＋

C.③中左側水柱下降可能是由生成的NO 引起的

D.④溶液變藍比③慢可能是H2O2自身分解導致的

分析由①的試劑以及實驗現象可知,一定有較強的氧化劑O2參與反應,選項A 正確.②比①的絳藍色更深,表明[Cu(NH3)4]2＋濃度更大,即H2O2促進銅的溶解,選項B正確.由銅和硝酸的反應可知選項C正確.H2O2若分解,產生的O2會與NO 反應生成紅棕色的NO2,但實際上沒有紅棕色氣體產生,說明H2O2未分解,選項D 錯誤.答案為D.

2 實驗原理類題型

實驗原理類實驗題對學生分析及理解能力具有較高要求.解答該種類型的習題時先不要著急動筆作答,應根據實驗要達到的目的,搞清楚每一步實驗操作的目的,從整體上對實驗有一個深入的認識,確定實驗原理后聯系所學實驗知識解答問題.

例2使用圖2所示的實驗流程測定二氧化錳礦粉中的MnO2含量,以下說法錯誤的是( ).

圖2

A.Na2C2O4將MnO2還原為Mn2＋

B.滴定終點溶液顏色由無色變為淺紫色

C.MnO2含量為

D.若滴定終點時滴定管尖嘴處有氣泡出現,則測得的MnO2含量偏小

分析酸化的目的在于除去雜質得到MnO2;加入Na2C2O4溶液將MnO2還原成Mn2＋;用KMnO4溶液滴定溶液中剩余的Na2C2O4,滴定終點溶液的顏色由無色變為淺紫色,選項A、B 說法正確.Na2C2O4還原高錳酸鉀的關系式為5Na2C2O4～2KMnO4,則Na2C2O4還原MnO2的消耗量為

由Na2C2O4～MnO2可得n(MnO2)＝10－3mol,則其含量為,選項C說法正確.滴定終點時滴定管尖嘴處有氣泡出現,高錳酸鉀溶液讀數偏小,則消耗的Na2C2O4增大,測得MnO2的含量偏大,選項D 說法錯誤.答案為D.

3 實驗操作類題型

實驗操作類題型主要考查學生能否正確使用相關實驗儀器,以及實驗操作步驟是否能夠達到實驗目的.該種類型習題考查的知識點較為零碎,學生在日常的學習活動中要多進行總結與反思,多問為什么,將實驗中每一步操作目的搞清楚、弄明白.

例3以下實驗操作中能夠達到實驗目的的是( ).

A.在一定溫度條件下測得可溶性正鹽MR 溶液的pH 為7,可得出MR 為強酸強堿鹽

B.將氣體依次通過盛有飽和Na2CO3溶液和濃硫酸的洗氣瓶,可將CO2中的SO2去除

C.加入足量MgCl2濃溶液充分反應后過濾、洗滌,可將Mg(OH)2中的Ca(OH)2去除

D.先滴加NaOH 水溶液,加熱,再加入AgNO3溶液,可檢驗氯乙烷中的氯原子

分析該題考查相關實驗操作,需要充分理解實驗原理,才能作出正確判斷.若MR 為雙水解程度相同的弱酸弱堿鹽,測得溶液的pH 也為7,選項A 錯誤.CO2能夠和Na2CO3發生反應,因此,應使用飽和NaHCO3溶液,選項B錯誤.Ca(OH)2和MgCl2反應生成Mg(OH)2,過濾、洗滌后可去除Ca(OH)2,選項C正確.應先使用過量的HNO3酸化溶液,再加入AgNO3溶液,選項D 錯誤.答案為C.

4 實驗綜合類題型

該類題型綜合性較強,難度較大,學生在學習中要養成善于總結,主動與他人討論的良好習慣,不斷發現與彌補解題中的不足,提高解題能力.

例4硫脲[CS(NH2)2]是一種白色或淺黃色晶體,有苦味.可在80 ℃條件下,以CaCN2和Ca(SH)2溶液為原料制取.所用實驗裝置如圖3所示,加熱以及夾持裝置已略去.

圖3

(1)裝置A 中a的作用為________,裝置B 盛放的試劑為_________,作用為_________.

(2)A 發生反應的化學方程式為_________,裝置D 可能出現的現象為_________.

(3)裝置C 的總反應方程式為CaCN2＋H2S＋2H2O＝CS(NH2)2＋Ca(OH)2,若反應分兩步進行,則第二步生成硫脲的化學方程式為_________.

(4)熔融NH4SCN 也可制取硫脲,檢驗硫氰化銨是否完全轉化為硫脲的方法為_________.

分析該題考查的知識點較多,綜合性較強,需要認真審題,靈活遷移所學進行解答.分析可知A 中鹽酸和FeS制備H2S,C中H2S和Ca(OH)2反應生成Ca(SH)2,Ca(SH)2再和CaCN2反應制取CS(NH2)2.(1)裝置A 中a的作用為平衡壓強,確保鹽酸順利流下.裝置B的作用在于去除H2S中的雜質HCl,應盛NaHS溶液.(2)A 發生反應的化學方程式為FeS＋2HCl＝FeCl2＋H2S↑.H2S進入裝置D 中與CuSO4溶液發生反應生成黑色的CuS,因此,實驗現象為出現黑色沉淀.(3)根據上述分析以及給出的總反應方程式可得第二步反應為Ca(SH)2＋2CaCN2＋6H2O＝2CS(NH2)2＋3Ca(OH)2.(4)在試管中加入少量熔融后的樣品,加水溶解后加入幾滴氯化鐵溶液,溶液不顯紅色表明硫氰化銨完全轉化為硫脲,否則未完全轉化.

實驗在高中化學中占有重要地位,知識點多且比較零碎,而且相關習題創設的情境更是復雜多變.學生要牢固掌握化學實驗基礎知識,不斷提高解答有關實驗習題的能力,要在習題訓練過程中體會解題過程,積累經驗.

(完)