高考化學實驗命題新動向

■湖北省武漢市江夏區第一中學 姜 輝

在全國各省份逐步進入新高考的大背景下，處于過渡期的高考也呈現出了新的命題方向和趨勢。下面結合近年來的實驗題進行分析整理，初步總結高考化學實驗命題規律，探尋高考化學實驗命題新動向。

一、近兩年高考化學實驗題涉及題型、考點、知識點及分值情況分析

試卷 題型 考點 涉及知識點及能力要求分值2017年高考全國Ⅰ卷理綜選擇題10 H2 還原金屬W氣體的制備、除雜、啟普發生器的使用 6分必考題26測定蛋白質中氮的含量常見儀器名稱及作用、定量計算等 15分2017年高考全國Ⅱ卷理綜選擇題10依據有機反應現象判斷結論是否正確以有機反應為載體，考查常見有機物的性質 6分必考題28碘量法測定河水溶氧量考查考生分析實驗方案的能力及處理實驗結果的能力15分2017年高考全國Ⅲ卷理綜選擇題9判斷實驗操作規范性且能否達到目的化學實驗基本操作 6分必考題26綠礬性質及分解產物探究考查硫酸亞鐵化學性質及實驗方案的分析能力14分2018年高考全國Ⅰ卷理綜選擇題9生成和純化乙酸乙酯實驗操作判斷乙酸乙酯的制取與分離、提純 6分必考題26醋酸亞鉻的制備 物質的制備 14分2018年高考全國Ⅱ卷理綜選擇題9甲烷與氯氣反應現象判斷甲烷與氯氣反應現象 6分必考題28三草酸合鐵酸鉀熱分解產物探究考查探究物質組成、性質的實驗方案的設計15分2018年高考全國Ⅲ卷理綜選擇題10實驗操作正誤判斷化學實驗基本操作 6分必考題26硫代硫酸鈉晶體純度測定離子的檢驗、化學實驗方案的設計、溶液的配置、滴定終點的判斷及化學計算14分

二、高考化學實驗命題規律

（1）高考化學實驗題一般分布在一道選擇題及一道主觀必做題中，題號稍有變動，但分值穩定在20分左右，這樣安排正好體現了高考對化學實驗基礎知識考查的穩定性和持續性。

（2）選擇題傾向于考查基本操作、基本實驗，并且著重于課本中實驗的考查。

（3）實驗主觀題主要考查某種物質含量或純度的定量測定、化學物質制備及分解產物探究過程等。

（4）有些考點在主觀實驗題中頻繁出現，值得我們特別注意：主要有化學實驗中的計算，以及氧化還原滴定實驗的延伸應用。

三、高考化學實驗題型預測

（一）選擇題。

題型一：以教材中基礎實驗為藍本考查基本實驗現象或基本操作。

例1在生成和純化乙酸乙酯的實驗過程中，下列操作未涉及的是（ ）。

解析：合成乙酸乙酯所用原料為乙醇和冰醋酸，使用濃硫酸作催化劑和吸水劑，在加熱條件下發生反應，A 項正確；所得乙酸乙酯隨蒸氣蒸出，為防止倒吸，導管末端位于飽和碳酸鈉溶液的液面上方，B 項正確；所得的乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液，而雜質乙醇和乙酸可被溶液吸收，可用分液方法將乙酸乙酯與飽和碳酸鈉溶液分離，C 項正確；整個過程不用蒸發，D 項錯誤。

例2實驗室中用如圖1所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。光照下反應一段時間后，下列裝置中能正確反映實驗現象的是（ ）。

圖1

解析：甲烷與氯氣在光照條件下發生一系列取代反應，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH3Cl是氣體，難溶于飽和食鹽 水，CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是 液體，HCl易溶于飽和食鹽水，實驗結束時，試管中液面上升，但不能充滿整個試管，D 項正確。

例3下列實驗操作不當的是（ ）。

A.用稀硫酸和鋅粒制取H2時，加幾滴CuSO4溶液以加快反應速率

B.用標準HCl溶液滴定NaHCO3溶液來測定其濃度，選擇酚酞為指示劑

C.用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na+

解析：Zn與Cu構成原電池，可以加快反應速率，A 項正確；酚酞是堿性條件下變色的指示劑，而滴定終點顯酸性，故應選用甲基橙作指示劑，B項錯誤；鈉的焰色反應為黃色，C項正確；蒸餾的液體不能超過圓底燒瓶容積的，否則會暴沸，D 項正確。

題型二：以物質制備為載體考查氣體的制備、提純、尾氣吸收及儀器的使用等知識。

例4實驗室用H2還原WO3制備金屬W 的裝置如圖2所示（Zn 粒中往往含有硫等雜質，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣）。下列說法正確的是（ ）。

A.①②③中依次盛裝KMnO4溶液、濃硫酸、焦性沒食子酸溶液

圖2

B.管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點燃，通過聲音判斷氣體純度

C.結束反應時，先關閉活塞K，再停止加熱

D.裝置Q（啟普發生器）也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣

解析：從焦性沒食子酸溶液逸出的氣體中一定會混有水蒸氣，因此濃硫酸應放在最后用來干燥氫氣，A 項錯誤；進入管式爐的氣體為氫氣，若氫氣與管式爐中的氧氣混合，不經驗純直接加熱容易發生爆炸，因此在加熱前，用試管在④處收集氣體并點燃，通過聲音判斷氣體純度，當聽到“噗”的一聲，表明氫氣純凈，可以加熱，B 項正確；為防止生成的鎢被氧化，應先停止加熱，繼續通入氫氣，等鎢冷卻后再關閉K，C項錯誤；二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣需要加熱，而啟普發生器不能加熱，D 項錯誤。

題型三：以有機實驗為依托，重點考查有機化學基礎知識及基本技能。

例5下列由實驗得出的結論正確的是（ ）。

實驗 結論A將乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最終變為無色透明生成的1，2-二溴乙烷無色，可溶于四氯化碳B乙醇和水都可與金屬鈉反應產生可燃性氣體乙醇分子中的氫與水分子中的氫具有相同的活性C用乙酸浸泡水壺中的水垢，可將其清除乙酸的酸性小于碳酸的酸性D甲烷與氯氣在光照下反應后的混合氣體能使濕潤的石蕊試紙變紅生成的氯甲烷具有酸性

解析：溴的四氯化碳溶液為紅色，乙烯與溴反應生成的1，2-二溴乙烷為無色，溶于四氯化碳形成無色溶液，A 項正確；鈉與水反應比鈉與乙醇反應劇烈，是因為水中羥基氫原子比乙醇中的羥基氫原子活潑，B 項錯誤；水垢的主要成分是碳酸鹽，能與乙酸反應生成可溶性物質，因此乙酸的酸性大于碳酸的酸性，C項錯誤；甲烷與氯氣在光照下反應除生成氯代甲烷外，還生成了HCl，HCl遇水生成的鹽酸能使石蕊試紙變紅，D 項錯誤。

（二）主觀題。

1.物質制備型。

例6無水AlCl3（183 ℃升華）遇潮濕空氣即產生大量白霧，實驗室可用如圖3所示裝置制備。

圖3

裝置B 中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是____。F 中試劑的作用是____。用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G 的作用，所裝填的試劑為_____。

解析：B中NaCl溶液的作用是除去Cl2中混有的HCl，F 中試劑的作用是防止G 中的水蒸氣進入E 中，使AlCl3遇H2O 反應產生大量白霧；用一件儀器裝填適當試劑可起到F和G 的作用，所加試劑應既能防止水蒸氣進入E 又能吸收尾氣Cl2，故可裝填堿石灰。

2.含量或純度測定型。

例7硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3·5H2O，M=248g·mol-1）可用作定影劑、還原劑。回答下列問題：

（1）已知：Ksp（BaSO4）=1.1×10-10，Ksp（BaS2O3）=4.1×10-5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質，選用下列試劑設計實驗方案進行檢驗：

試劑：稀鹽酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液。

實驗步驟 現象①取少量樣品，加入除氧蒸餾水②固體完全溶解得無色澄清溶液③④，有刺激性氣體產生⑤靜置，⑥

（2）利用K2Cr2O7標準溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下：

①溶液配制：稱取1.2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品，用新煮沸并冷卻的蒸餾水在____中溶解，完全溶解后，全部轉移至100mL的_____中，加蒸餾水至_____。

②滴定：取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7標準溶液20.00mL，用硫酸酸化后加入過量KI，發生反應Cr2O27-+6I-+14H+══3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色，發生反應I2+加入淀粉溶液作為指示劑，繼續滴定，當溶液_____，即為終點。平行滴定3 次，樣品溶液的平均用量為24.80mL，則樣品純度為_____%（保留1位小數）。

解析：（1）Ba2+與SO24-、S2O23-均形成 沉淀，在檢驗SO24-時，需要將S2O23-除去，加入稀鹽酸，稀鹽酸與S2O23-發生的反應為S2O23-+2H+══S↓+SO2↑+H2O，SO2為刺激性氣味氣體，S 為淡黃色沉淀。最后加入BaCl2觀察是否有白色沉淀生成，若有，則說明有SO2-4存在。（2）①配制溶液時，先將固體在燒杯中溶解，冷卻后轉移至容量瓶中，最后加水定容至刻度線。②淀粉遇I2變成藍色，當Na2S2O3將I2消耗完后，溶液中的藍色會褪去，即為反應終點。由反應關系：Cr2O2-7～3I2～6Na2S2O3，24.80 mL樣品溶液中，硫代硫酸鈉晶體的質量m（Na2S2O3·5H2O）=0.0095 mol·L-1×20×10-3L×6×248g·mol-1=0.28272g，由比例關系知，100 mL 樣品溶液中Na2S2O3·5H2O 的質量為0.28272 g×則樣品中Na2S2O3的純度為

3.分解產物探究型。

例8K3[Fe（C2O4）3]·3H2O（三草酸合鐵酸鉀）為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖。回答下列問題：

（1）曬制藍圖時，用K3[Fe（C2O4）3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe（CN）6]溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為2CO2↑；顯色反應的化學方程式為____。

（2）某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產物，按如圖4所示裝置進行實驗。

圖4

①通入氮氣的目的是____。

②實驗中觀察到裝置B、F 中澄清石灰水均變渾濁，裝置E 中固體變為紅色，由此判斷熱分解產物中一定含有____、___。

③為防止倒吸，停止實驗時應進行的操作是_____。

④樣品完全分解后，裝置A 中的殘留物含有FeO 和Fe2O3，檢驗Fe2O3存在的方法是____。

（3）測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。

①稱量m g樣品于錐形瓶中，溶解后加稀硫酸酸化，用c mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點，滴定終點的現象是____。

②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀硫酸酸化，用c mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質量分數的表達式為____。

解析：（1） 曬制藍圖時，用K3[Fe（C2O4）3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe（CN）6]溶液為顯色劑。K3[Fe（C2O4）3]光解時生成FeC2O4，發生顯色反應時，FeC2O4與K3[Fe（CN）6]反應生成Fe3[Fe（CN）6]2，化學方程式為3FeC2O4+2K3[Fe （CN）6══] Fe3[Fe（CN）6]2+3K2C2O4。（2）①實驗開始前通入N2，先排出裝置內的空氣；樣品分解后再通入N2，排出反應產生的氣體，使氣體全部進入后續裝置。②實驗中觀察到裝置B 中澄清石灰水變渾濁，則熱分解產物中含有CO2；裝置E 中固體變為紅色，裝置F中澄清石灰水變渾濁，則熱分解產物中含有CO，與灼熱CuO 反應生成了CO2。③為防止倒吸，停止實驗時，要先熄滅A、E 兩處的酒精燈，并持續通入N2，維持裝置內壓強平衡，待裝置冷卻后，再停止通入N2。④裝置A中殘留物含有FeO 和Fe2O3，檢驗Fe2O3的存在，可取少量固體粉末，加入稀硫酸溶解，生成Fe2（SO4）3，再滴加KSCN溶液，溶液變成紅色，則證明固體殘留物中含有Fe2O3。（3）①K3[Fe（C2O4）3]·3H2O 樣品溶解后加稀硫酸酸化，用c mol·L-1KMnO4溶液滴定C2O2-4，將其氧化生成CO2，MnO-4則被還原生成Mn2+，故達到滴定終點時，溶液變成粉紅色，且半分鐘內不褪色。②向步驟①中溶液加入過量鋅粉至反應完全，Zn將Fe3+還原為Fe2+，利用c mol·L-1KMnO4溶液滴定Fe2+，據得失電子守恒可得關系式：5Fe2+～KMnO4，結合Fe元素守恒可得，n（Fe3+）=n（Fe2+）=5n（KMnO4）=5×c mol·L-1×V×10-3L=5cV×10-3mol，m（Fe3+）=5cV×10-3mol×56g·mol-1=5cV×56×10-3g，故該晶體中鐵的質量分數的表達式為