高中化學實驗試題解題技巧研究

劉 瑞

(甘肅省張家川縣第一高級中學,甘肅 天水 741500)

化學實驗題是高中化學的熱門試題,化學實驗試題能夠將新的材料、化學思想方法和基本知識融合在一起,考查學生在新情境中運用化學思想和基礎知識的能力,體現出對學生核心素養的導向作用.近年來,實驗試題基本成了高考化學的熱點,內容涉及化學各個知識點,具有實踐性、探究性和綜合性,對學生的知識水平、思維能力和綜合素養都具有較高的要求.因此,筆者對高考化學實驗試題解題技巧進行分析和研究,以更好發揮化學實驗的教育功能,培養學生核心素養.

1 化學物質的實驗室制法

通過實驗的方法制備有關生活或工業中的產品是高中實驗類試題常見的類型,這類試題一般將實驗方法和原理滲透到新物種的制備中,考查學生的實驗能力和靈活應對能力,對學生的化學素養要求較高.這類試題一般可以對比熟悉物質的制備過程或是儀器使用方法,通性通法,創造性的應用化學知識完成實驗,解決問題[1].

例1二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀是一種工業上進行無機合成,制備功能材料的原料,其化學式為K2[Cu(C2O4)2],通過實驗室的方法制得步驟如下:

①將足量的NaOH溶液滴加到已知濃度的CuSO4溶液中,滴加過程中不斷攪拌,溶液中產生藍色沉淀.對反應后的溶液加熱,藍色沉淀轉為黑色沉淀,過濾溶液.

②將適量碳酸鉀K2CO3固體加入草酸(H2C2O4)溶液中,生成K2C2O4和KHC2O4混合溶液.

③加熱K2C2O4和KHC2O4混合溶液至80～85 ℃,隨后加入步驟①中的黑色沉淀.等到黑色沉淀溶解完全后,趁熱進行過濾操作.

④用蒸汽浴加熱濃縮步驟③得到的濾液,一系列操作后,再進行干燥,得到的物質就是二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體.依據實驗步驟回答下列問題:

(1)假如實驗步驟①中的CuSO4全部由五水硫酸銅制得,那么圖1中的實驗儀器中用不到的儀器名稱是____.

圖1 實驗儀器

(2)五水硫酸銅如果長期不用的話,經常會有少量白色固體出現,解釋造成這種現象的原因____.

(3)寫出步驟①中黑色沉淀的化學式____.

(4)步驟②中原料配比為n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=3∶2,則其生成K2C2O4和KHC2O4混合溶液的化學方程式為____.

(5)步驟②中碳酸鉀與草酸反應劇烈并可能會發生噴濺現象,因此在加入碳酸鉀的時候,可以采取____的方法.

(6)步驟③中加熱的最合適的方式是____.

(7)寫出步驟④中“一系列操作”的主要內容____.

評注制備類實驗試題注重考查學生的實驗操作能力,能夠結合實際實驗的現象采取正確的化學措施,因地制宜分析實現化學實驗的步驟和方法.學生要注意知識的遷移,靈活的運用已知的實驗方法解決實驗問題.

2 化學反應探究類實驗試題

以實驗為載體進行物質化學性質的探究是這類試題的主要特點,試題探究的化學物質或是反應一般與教材內容類似,但是融入了新的物質或是基于教材探究類實驗進行新性質或是新內容的探究,旨在考查學生的化學探究能力和綜合素養[2].

例2 二價錳化合物與氯氣在不同條件下反應不同,以下是具體實驗資料、裝置和現象.

ⅲ．溶液的酸堿性與氯氣的氧化性無關,隨著堿性增強NaClO的氧化性會減弱.

圖2是實驗裝置流程圖.

圖2 實驗裝置流程圖

(1)B裝置中裝入的試劑化學式____.

(2)觀察表1,C裝置中通入氯氣前,實驗Ⅱ、Ⅲ中沉淀顏色變化的原因是____.(用化學方程式表示).

表1 C裝置加入的不同物質a在氯氣通入前后的實驗現象

(3)分析C裝置中的實驗Ⅰ、Ⅱ氯氣通入以后的現象,分析二價錳化合物還原性的特點是____.

(4)仔細閱讀資料ⅱ,在實驗Ⅲ中,濃堿將高價

原因一:實驗中通入氯氣降低了溶液的堿性.

①用化學方程式表示可能導致溶液堿性減弱的原因____,然而,在對C溶液的酸堿性測得結果表明其堿性相對變化很小.

②將實驗Ⅲ中反應后的懸濁液取1 mL,然后加入40%NaOH溶液4 mL,紫色的溶液迅速變綠,并且綠色越來越深,寫出反應的離子方程式____,溶液變綠后還緩慢加深,主要原因是____(填“化學式”)將MnO2氧化,通過實驗能夠證明溶液中氧化劑過量.

③將實驗Ⅲ中反應后靜置的懸濁液取1 mL,然后加入水4 mL,溶液中的紫色不斷慢慢地變深,其中發生的化學反應是____.

④以反應速率的角度,對實驗Ⅲ中溶液呈現紫色的可能原因進行分析:____.

評注:探究類實驗試題一般會給出與實驗相關的資料,讓學生能夠結合教材中的化學原理進行分析和探索,弄清實驗的基本原理,采取對照、類比等方法進行相關物質性質的分析和比較,排除錯誤,得出正確的結論.