化學實驗基礎題的解題思路和策略

鄧彥平

化學是一門以實驗為基礎的學科，從近幾年全國卷高考試題看，化學實驗在選擇題中共出現7次，出現概率為100%。試題考向有以下四個方面：一是化學實驗常識及基本操作；二是物質的檢驗、分離和提純;三是實驗方案的評價；四是物質制備和性質驗證實驗。我將從這四個方面的題型對化學實驗基礎題的解題方法和解題策略進行簡單的總結。

一、化學實驗基礎題的解題方法

（一）化學實驗常識及基本操作題

例題一：（2020山東卷，1）實驗室中下列做法錯誤的是（ ）

A.用冷水貯存白磷

B.用濃硫酸干燥二氧化硫

C.用酒精燈直接加熱蒸發皿

D.用二氧化碳滅火器撲滅金屬鉀的燃燒

[必備知識]物質的保存、氣體的干燥、儀器的使用、事故處理。

[能力素養]試題以實驗基本操作的正誤判斷為載體，從藥品保存、氣體凈化、儀器使用和事故處理等角度，考查學生的推理判斷等能力。

1.推理判斷能力

①基于物質性質的藥品保存判斷。

白磷的著火點低，白磷在空氣中易自燃，白磷的密度大于水的密度，基于以上幾條白磷的性質，所以白磷應冷水貯存。

②基于物質性質的除雜判斷。

二氧化硫與濃硫酸不反應，濃硫酸有吸水性，故可用濃硫酸干燥二氧化硫。

③基于儀器特征的使用判斷。

蒸發皿形狀是弧面 ，蒸發皿的厚度較大且較為均勻，不易破裂，故可直接用酒精燈加熱。

④基于物質性質的事故處理判斷。

鉀燃燒生成過氧化鉀、超氧化鉀，過氧化鉀、超氧化鉀與二氧化碳反應生成氧氣且反應放熱，所以金屬鉀燃燒時不能用二氧化碳滅火。

2.批判性思維能力

燒杯和蒸發皿的主要成分都是硅酸鹽，為什么蒸發皿能用酒精燈直接加熱而燒杯不能？

[答案]D

[失分原因剖析]由于不能根據鈉與氧氣反應的產物推測鉀與氧氣反應的產物，不能根據過氧化鈉與二氧化碳的反應推測過氧化鉀或超氧化鉀與二氧化碳的反應，而錯判D項。

（二）物質的檢驗、分離和提純

例題二：（2020全國一卷，9）下列氣體去除雜質的方法中，不能實現目的的是（ ）

[必備知識]物質的性質、氣體的除雜。

[能力素養]試題以物質除雜方法的正誤判斷為載體，從物質的性質、除雜方法的選擇等角度，考查學生的推理判斷等能力。

1.推理判斷能力——基于物質性質的除雜方法判斷

①含硫化合物SO2具有較強的還原性，H2S具有較強的還原性，二者都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化

②氯及其化合物氯化氫易溶于飽和食鹽水，氯氣難溶于飽和食鹽水，氯氣中的氯化氫用飽和食鹽水可除去

③氧氣能與灼熱的銅反應，氮氣不能與灼熱的銅反應，除去氮氣中的氧氣用灼熱的銅絲網

④氮及其化合物的性質 ，NO2可以與NaOH反應，NO與NaOH 溶液不反應，故可通過NaOH溶液除去NO2

2.批判性思維：NO?和NO混合氣體可以與NaOH溶液發生反應生成NaNO2，為什么還可以用NaOH溶液除去NO中的NO2呢？[答案]A

[失分剖析]忽視SO2也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而錯判A項。

例題三：（2022全國乙卷，9）某白色粉末樣品，可能含有[Na2SO4]、[Na2SO3]、[Na2S2O3]和[Na2CO3]。取少量樣品進行如下實驗：

①溶于水，得到無色透明溶液。

②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體逸出。離心分離。

③?、诘纳蠈忧逡海蚱渲械渭覽BaCl2]溶液有沉淀生成。

該樣品中確定存在的是（ ）

A.[Na2SO4、Na2S2O3] B. [Na2SO3、Na2S2O3]

C. [Na2SO4、Na2CO3] D. [Na2SO3、Na2CO3]

[試題情境]本題是以判斷混合物組成作為情境，屬于實驗探究情境。

[必備知識]元素化合物性質、物質的鑒別。

[能力素養]試題給出了物質鑒別的操作過程和實驗現象，要求判斷該混合物的組成，要考查學生信息獲取與加工、邏輯論證能力。

1.信息獲取與加工能力

關鍵信息：①取少量樣品溶于水得到無色透明溶液；②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體放出；③?、诘纳蠈忧逡海蚱渲械渭覤aCl2溶液，有沉淀生成。

2.邏輯論證①取少量樣品溶于水得到無色透明溶液，說明固體溶于水且相互之間能共存，②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體放出，說明固體中存在Na2S2O3發生反應S2O2-

3? +2H+=S↓+H2O+SO2↑，離心分離，③?、诘纳蠈忧逡?，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，則沉淀為BaSO4，說明固體中存在Na2SO4，不能確定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3與過量鹽酸反應生成二氧化硫，Na2CO3與過量鹽酸反應生成二氧化碳，而這些現象可以被Na2S2O3與過量鹽酸反應的現象覆蓋掉，綜上分析，該樣品中確定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3。[答案]A

[失分原因剖析]對硫代硫酸鈉與酸反應認識不清。

（三）實驗方案的評價

例題四：（2022年全國甲卷，13）根據實驗目的，下列實驗及現象、結論都正確的是（ ）

A. A B. B C. C D. D

[必備知識]物質的檢驗和物質的性質、氧化還原反應、水解反應、根據實驗現象的判斷。

[能力素養]試題給出了四組實驗操作和實驗現象，分別涉及鹽類的水解、氧化性、物質的檢驗、物質的性質以及，需要評價實驗操作和實驗現象能否得到相應的結論，主要考查學生信息獲取與加工、邏輯論證能力。

A.CH3COONH4中[NH+4]水解，[NH+4+H2O][]

[NH3?H2O+H+]，會消耗CH3COO-水解生成的OH-，測定相同濃度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者，不能說明Kh（CH3COO-）＜Kh（[HCO-3]），A錯誤；

B.濃鹽酸也能與KMnO4發生反應，使溶液紫色褪去，B錯誤；

C.K2CrO4中存在平衡2[CrO2-4]（黃色）+2H+[]

[Cr2O2-7]（橙紅色）+H2O，緩慢滴加硫酸，H+濃度增大，平衡正向移動，故溶液黃色變成橙紅色，C正確；

D.乙醇和水均會與金屬鈉發生反應生成氫氣，故不能說明乙醇中含有水，D錯誤；[答案]C

[失分原因剖析]忽略銨根離子的水解和Cl-與酸性高錳酸鉀溶液反應。

（四）物質制備和性質驗證實驗

例題五：（2021全國乙卷，8）在實驗室采用如圖裝置制備氣體，合理的是（? ? ）

[棉花]

[必備知識]常見氣體制備的反應原理和實驗裝置。

[能力素養]試題給出了實驗裝置和四組化學試劑，判新所給實驗裝置和試劑能否制備品需氣體，主要考查學生的信息獲取與加工、邏輯論證和推理判斷能力。

1.信息獲取與加工能力

Ca（OH）2+NH4Cl和MnO2+KClO3均為固態藥品;MnO2+HCl和 NaCl+H2SO4（濃）均為固態和液態藥品的反應。

2.邏輯論證——基于實驗裝置證據的綜合分析

由大試管口向下傾斜可知反應物應為固態藥品

需加熱一有酒精燈一小試管口向上一向上排空氣法一氣體密度應大于空氣的氣體

3.推理判斷能力

（1）基于氣體發生裝置的狀態分析。氣體發生裝置，試劑應均為固態，Ca（OH）2+ NH4Cl和MnO2+KClO3，均為固態藥品，符合要求，MnO2+HCl（濃）和NaCl+H2SO4（濃）中均有液態藥品，不符合要求；（2）基于氣體收集裝置的密度分析。氣體收集裝置，氣體密度應大于空氣，NH3的密度小于空氣，不符合要求，O2的密度大于空氣，符合要求；（3）基于反應條件的原理分析。反應條件：酒精燈加熱，MnO2+KClO3的反應需要加熱→符合要求。

4.批判性感維能力

（1）收集氣體的小試管口處有一團棉花，棉花的作用是什么？（2）哪種物質也可以用該裝置制備氧氣？（3）利用該裝置收集的氧氣可能帶有一定的顏色，其原因是什么？（4）制備氧氣時是否需要除雜裝置和吸收裝置？

5.模型構建：氣體制備裝置的分析思維

第一步，看反應裝置：根據反應裝置判斷反應物的狀態和反應條件;第二步，看除雜裝置。根據所含雜質判斷除雜裝置和除雜試劑的正誤：第三步，看收集裝置：根據氣體的性質判斷收集裝置和收集方法的正誤;第四步，看吸收裝置：根據氣體的性質判新吸收裝置和吸收試劑的正誤。[答案]C

[失分剖析]易混清向上排空氣法和向下排空氣法而錯選A項。

例題六：（2021年全國甲卷，9）實驗室制備下列氣體的方法可行的是（? ? ）

[必備知識]常見氣體的制備。

[能力素養]試題給出了四種氣體以及制備方法，需要根據所給試劑判斷能否制備所需氣體，主要考查學生推理判斷能力。

（1）推理判斷能力：①基于反應物性質的原理分析。濃硝酸有強氧化性，鋁通冷濃硝酸，鋁表面會被純化反應停止，無法制備二氧化氪;濃硫酸有強氧化性，硫離子有強還原性，兩者發生氧化還原反應生成S單質，無法制備硫化氫；②基于生成物性質的原理分析。加熱氯化銨固體生成NH3和HCl，NH3和HCl遇冷又生成氯化銨固體無法制備氨氣；③基于氣體制備原理的綜合分析。加熱氯酸鉀和二氧化錳的濕合物，反應物生成物和反應條件均符合要求。

（2）批判性思維能力

①實驗室可能有哪些制備氨氣的方法？各自的反應原理是什么？②鋁片和冷濃硝酸是否能發生反應？鋁片和熱濃硝酸能否反應生成二氧化氮？

（3）模型構建：氣體制備的分析思維

第一步，看反應物；第二步，看反應條件；第三步，看生成物。[答案]D

[失分原因剖析]誤認為加熱氯化銨可生成氨氣，從而錯判A項。

二、化學實驗基礎題的解題策略

化學實驗選擇題的命題范圍（或考查范圍）很廣，例如：從知識方面來說，如無機元素化合物的實驗、有機化合物的實驗、電化學實驗；從“定性”與“定量”方面來說，既有定性實驗，也有定量實驗；從實驗本身來說，往往涉及實驗目的、實驗過程與不足、實驗儀器的選擇與使用方法、實驗現象的描述與應用、實驗結論的歸納與表達，等等。所以給大家的解題策略具體如下。

（一）熟悉?？嫉念}型結構和考查點。通過題型分析歸納，全面滲透地掌握考情考法歸納及其穩定與變化的規律，以此為綱進行針對性復習和做題，提高得分率。

（二）掌握化學實驗基本操作要求及常見儀器的使用方法，掌握評價行實驗題的常見類型及分析方法。

（三）要強化整理和記憶熱點題型，由于本部分知識相對雜亂，易出現細節上的錯誤，要整理常見易錯點并強化記憶，做題時根據平時的記憶進行做題，從而提高做題速度和得分率。

（四）做實驗題時不能孤立地看待實驗，要學會理解與變通，將實驗題與元素化合物的性質進行緊密聯系，因為儀器的選擇、分離提純、物質的檢驗、物質的制備等均與元素化合物的性質密切相關。