岳沭寧
摘 要:在新課程改革背景下,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)題型受到教師和學(xué)生的關(guān)注,提高學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的解題質(zhì)量成為現(xiàn)階段化學(xué)教師關(guān)注的熱點(diǎn)問題.實(shí)驗(yàn)題是高考化學(xué)試卷中的重要題型,占據(jù)比較大的分值,而且化學(xué)實(shí)驗(yàn)題型比較多,難度比較大,教師需要幫助學(xué)生掌握解題技巧,以準(zhǔn)確、快速解題,提高其考試成績.據(jù)此,文章探究了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)題型的解題方法.
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)題型;解題方法;高中化學(xué)
中圖分類號(hào):G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?? 文章編號(hào):1008-0333(2023)34-0136-03
在高中化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是重要的教學(xué)內(nèi)容,也是高考化學(xué)中的必考內(nèi)容.根據(jù)考查的知識(shí)內(nèi)容,可以將實(shí)驗(yàn)題目分為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)綜合等題目類型.為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)題解答能力,教師需要根據(jù)題目類型的不同,幫助學(xué)生掌握解題方法,有效解答實(shí)驗(yàn)題目.本文結(jié)合具體的題目,分析實(shí)驗(yàn)題目解題方法.
1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象題目解題方法
在此類實(shí)驗(yàn)題目解題中,需要學(xué)生深入理解實(shí)驗(yàn)原理,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中隱含的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行探究,根據(jù)題目中的描述,結(jié)合解題經(jīng)驗(yàn),對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移利用,有效解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)題目[1].
例1 如圖1所示,對(duì)銅粉與以下試劑的反應(yīng)進(jìn)行探究.在試管內(nèi)加入一定的銅粉,在加入試劑之后,將橡膠塞塞上,根據(jù)表1中所列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下述描述中錯(cuò)誤的是(已知Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+,[Cu(NH3)4]2+是絳藍(lán)色)(? ).
A.在①的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,表明了O2參與到化學(xué)反應(yīng)中
B.在溶液顏色中,②的顏色比①的顏色深,可能的原因是H2O2將Cu氧化成Cu2+
C.③的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,左側(cè)水柱下降可能是因?yàn)橛蠳O氣體生成造成的
D.④中的顏色變化比③的慢,可能是因?yàn)镠2O2的分解引起的
分析 根據(jù)①中的試劑和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,參與反應(yīng)的物質(zhì)中一定有O2這種強(qiáng)氧化劑,因此,A選項(xiàng)正確;在②的絳藍(lán)色比①的要深,說明[Cu(NH3)4]2+的濃度更大,則H2O2使得銅離子的濃度增加,因此B選項(xiàng)正確;根據(jù)銅與硝酸的反應(yīng)分析,可以得出C選項(xiàng)正確;H2O2如果發(fā)生分解,生成的O2會(huì)和NO進(jìn)行反應(yīng),生成紅棕色的NO2,但是,在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,并沒有紅棕色氣體生成,所以H2O2并沒有分解,因此,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.正確答案是D.
2 實(shí)驗(yàn)原理類型題目解題方法
此類問題要求學(xué)生具備較高的分析理解能力,在此類題目解題時(shí),需要分析實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),了解每一步實(shí)驗(yàn)操作的目的,從整體對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,理解實(shí)驗(yàn)原理之后,結(jié)合所學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí),有效解決實(shí)驗(yàn)問題.
例2 如圖2所示為實(shí)驗(yàn)流程圖,根據(jù)此流程對(duì)二氧化錳礦粉中MnO2的含量進(jìn)行測(cè)定,下述說法中錯(cuò)誤的是(? ).
A.實(shí)驗(yàn)中,Na2C2O4能夠?qū)nO2還原成Mn2+
B.在滴定到終點(diǎn)后,溶液的顏色從無色變成淺紫色
C.MnO2的含量是8.7m%
D.如果在滴定終點(diǎn)時(shí),在滴定管的尖嘴位置出現(xiàn)氣泡,則表明所得的MnO2含量偏小
分析 在實(shí)驗(yàn)中,通過酸化對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行去除,最終得到MnO2,加入Na2C2O4溶液是為將MnO2還原為Mn2+,對(duì)于剩余的Na2C2O4溶液,可以使用KMnO4溶液進(jìn)行滴定到終點(diǎn),在整個(gè)滴定過程中,顏色從無色逐漸變成淺紫色.因此,A、B選項(xiàng)描述正確.Na2C2O4還原高錳酸鉀的關(guān)系式是5Na2C2O4~2KMnO4,所以得出n(Na2C2O4)=20×10-3L×0.1mol·L-1×52=5×10-3mol.Na2C2O4還原MnO2過程中,Na2C2O4的消耗量是n(Na2C2O4)=30×10-3L×0.2 mol·L-1-5×10-3mol=1×10-3mol,根據(jù)Na2C2O4~MnO2的關(guān)系式,可以得出n(MnO2)=1×10-3mol,所以MnO2的含量是87 g·mol-1×1×10-3molm g×100%=8.7m g%,所以C選項(xiàng)描述正確.在滴定終點(diǎn)時(shí),滴定管尖嘴位置出現(xiàn)氣泡,高錳酸鉀的溶液量偏小,所以Na2C2O4的消耗量增加,測(cè)量出的MnO2的含量偏大,所以D選項(xiàng)說法錯(cuò)誤.正確答案是D.
3 實(shí)驗(yàn)操作類型題目解題方法
此類問題主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的使用掌握情況,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟是否可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?此類習(xí)題考查的知識(shí)內(nèi)容比較零散,需要學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷地歸納、總結(jié)和反思,了解每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作的目的,透徹理解實(shí)驗(yàn)操作[2].
例3 在下述實(shí)驗(yàn)操作中,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵? ).
A.在一定溫度下,對(duì)可溶性正鹽MR溶液進(jìn)行測(cè)量,得出其pH為7,所以MR溶液是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽
B.在CO2氣體中含有SO2氣體,可以依次通過裝有Na2CO3溶液和濃硫酸溶液的洗氣瓶進(jìn)行去除
C.在Mg(OH)2溶液中含有Ca(OH)2,可以加入足量的MgCl2溶液,在完全反應(yīng)之后,進(jìn)行過濾、洗滌,即可去除
D.在檢驗(yàn)氯乙烷中氯原子時(shí),可以向加入NaOH水溶液,加熱之后加入AgNO3溶液進(jìn)行檢驗(yàn)
分析 在此題目中,主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,需要學(xué)生以實(shí)驗(yàn)原理理解作為基礎(chǔ),做出準(zhǔn)確判斷.如果MR溶液是雙水解程度相同的弱酸弱堿鹽,溶液的pH也是7,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2可以與Na2CO3反應(yīng),需要使用飽和的NaHCO3溶液,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;Ca(OH)2可以和MgCl2反應(yīng),生成物是Mg(OH)2,通過過濾、洗滌,可以將Ca(OH)2去除.所以C選項(xiàng)正確;在D選項(xiàng)中,需要使用過量的HNO3進(jìn)行酸化處理,之后加入AgNO3溶液,因此,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.正確答案是C.
4 實(shí)驗(yàn)綜合類型題目解題方法
此類題目具有綜合性強(qiáng)的特點(diǎn),解題的難度比較大.在教學(xué)中,教師需要讓學(xué)生不斷總結(jié),通過討論分析,掌握解題方法,提高學(xué)生解題能力.
例4 硫脲[CS(NH2)2]是一種晶體,呈現(xiàn)白色或者黃色,有苦味,在80 ℃條件下,利用CaCN2與Ca(SH)2進(jìn)行制取,圖3是制取裝置圖,加熱和加持裝置略去.
(1)在裝置A中,a的作用是_______,裝置B中的試劑是_______,作用是_______.
(2)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______,在裝置D中,可能會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______.
(3)在裝置C中,總的化學(xué)方程式是CaCN2+H2S+2H2OCS(NH2)2+Ca(OH)2,如果反應(yīng)分成兩步進(jìn)行,那么第二步中生成硫脲的化學(xué)方程式是_______.
(4)在制取硫脲時(shí),還可以采用熔融NH4SCN的方式,那么檢驗(yàn)硫氰化銨是否完全轉(zhuǎn)化的方式是_______.
分析 此題中考查的知識(shí)內(nèi)容比較多,綜合性強(qiáng),要求學(xué)生認(rèn)真審題,靈活利用所學(xué)知識(shí),完成問題解題.通過對(duì)圖進(jìn)行分析,可以得出A中是鹽酸和FeS反應(yīng)制取H2S,在C中,H2S與Ca(OH)2反應(yīng),生成的Ca(SH)2與CaCN2反應(yīng)制取CS(NH2)2.a的作用是平衡壓強(qiáng),保證鹽酸可以順利流下.裝置B的作用是去除H2S中的雜質(zhì)HCl,試劑是NaHS溶液,A中反應(yīng)
的化學(xué)方程式是FeS+2HClFeCl2+H2S↑,在裝置D的反應(yīng)中,生成CuS黑色物質(zhì),在實(shí)驗(yàn)中有黑色沉淀.根據(jù)分析可知第二步反應(yīng)是Ca(SH)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2.將熔融之后的樣品放入試管內(nèi),加水溶解,之后,滴入氯化鐵溶液,如果溶液不呈現(xiàn)紅色,則完全轉(zhuǎn)化,反之則沒有完全轉(zhuǎn)化.
在高中化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)占據(jù)著重要位置,知識(shí)內(nèi)容多且雜,使實(shí)驗(yàn)題目比較復(fù)雜.在實(shí)驗(yàn)題目解答中,需要夯實(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),提高學(xué)生解題能力,在習(xí)題訓(xùn)練中,掌握解題方法.
參考文獻(xiàn):
[1] 賀懷祥,史佳妮.高中生化學(xué)實(shí)驗(yàn)題解題方法的分析[J].數(shù)理化解題研究,2022(9):115-117.
[2] 牛海涵.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的解題技巧[J].高中數(shù)理化,2019(2):2.
[責(zé)任編輯:季春陽]