化學實驗題中文字敘述類問題的解答

◇ 寧夏 王開山

化學實驗既是化學學科的核心內容,也是培養學生科學探究能力的重要方法．筆者在整理近年理綜化學實驗題的問題設置時發現,有一些問題的解答需要用一定量的文字進行敘述和表達,筆者將其稱為文字敘述類問題．該類問題通過文字敘述的方式能很好地考查學生對化學實驗基礎知識的掌握程度和分析問題、解決問題的能力．筆者發現學生遇到這類問題時往往難以入手,得分普遍不高．為了幫助學生高效解答這類問題,筆者將常見的文字敘述問題歸納為五類,并將每類中常見問題的解答要點梳理如下．

1 操作描述類問題

問題1怎樣檢查裝置的氣密性？

裝置保證良好的氣密性是實驗順利進行的前提．裝置氣密性檢查的原理是:通過改變溫度或氣體的體積看是否改變了壓強，通過氣泡的產生、水柱的形成、液面的升降等來判斷裝置的氣密性．圖1裝置氣密性檢查依據的原理是:當體積(V)和氣體的量(n)都不變時,氣體壓強(p)與溫度(T)成正比．

圖1

解答要點將導管伸入水中,用手捂熱(或用酒精燈微熱)試管,如果導氣管末端產生氣泡,松手后(或撤去酒精燈)導管末端有一段水柱形成,證明裝置氣密性良好．

圖2

圖2裝置氣密性檢查依據的原理是:當溫度(T)和氣體的量(n)都不變時,氣體壓強(p)與體積(V)成反比．

解答要點關閉導氣管,向球形漏斗中加水,使漏斗中的液面高于容器內的液面,一段時間后,如果液面差不變,證明裝置氣密性良好．

其他裝置氣密性檢查的原理和方法同上．

問題2怎樣操作才能從溶液中析出晶體?

從溶液中得到晶體的方法一般有兩種:蒸發結晶和冷卻熱飽和溶液結晶．選擇哪種方法主要是根據最終析出晶體的性質和組成來判斷的．

1)若最終析出的晶體為溶解度隨溫度變化不大的物質并且不帶結晶水,可以采用蒸發結晶．

解答要點在蒸發皿中蒸發溶液至出現大量晶體時停止加熱,用余熱將溶劑蒸干．

2)若最終析出的晶體為溶解度隨溫度升高而明顯增大的物質(或析出的晶體帶結晶水),宜采用冷卻熱飽和溶液結晶法.

解答要點將溶液蒸發濃縮,待自然冷卻后出現大量晶體,過濾．

問題3怎樣洗滌沉淀？

過濾出的沉淀，其表面一般會附著一些雜質粒子,需要進行洗滌．

解答要點將沉淀轉移至過濾器中,用玻璃棒引流注入蒸餾水,直到剛好沒過沉淀,待液體自然流下后重復2～3次．

問題4怎樣向容器中添加試劑？

該問題的分析要分加固體和加液體兩種情況．

解答要點加固體時要先將試管或燒瓶平放，用藥匙或鑷子將藥品送到燒瓶或試管底部，再將燒瓶或試管慢慢豎起，拿出藥匙或鑷子．

加液體試劑時，如果該液體試劑(如濃H2SO4)和其他試劑混合后會放出大量的熱，則該試劑要后加，并用玻璃棒不斷攪拌，防止飛濺．如果該液體試劑易分解(如H2O2)，則要等到其他試劑混合后冷卻至室溫再加該試劑，防止受熱發生分解．

2 結論說明類問題

問題5怎樣說明沉淀已洗滌干凈？

解答要點(以洗滌沉淀表面附著的Cl-為例)取適量最后一次洗滌液于一支干凈的試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀產生,則說明沉淀已經洗滌干凈;若出現白色沉淀,則說明沉淀未洗滌干凈．

問題6怎樣說明已經達到滴定終點？

滴定終點主要是根據特征顏色的變化進行判斷的．特征顏色可以是由外加指示劑引起的(如酸堿中和滴定時滴加酚酞或甲基橙等;碘單質參與或生成的反應滴加淀粉溶液等),也可以是由溶液自身顏色的變化引起的(如KMnO4溶液參與的反應)．

解答要點(以KMnO4溶液滴定某無色還原性微粒為例)當滴入最后一滴KMnO4溶液時,溶液由無色變為紅色,且30 s內不褪色,說明達到了滴定終點．

問題7怎樣證明產物中有某種物質生成？

產物中是否有某種物質生成主要是根據該產物的特征反應進行判斷的．

解答要點1)(以說明混合氣體產物中有CO生成為例)將氣體產物通入足量NaOH溶液中,然后通過濃硫酸進行干燥,再通過熱的CuO粉末和澄清石灰水,若黑色CuO粉末變紅,并且澄清石灰水變渾濁,說明氣體產物中有CO生成．

2)(以說明固體產物中有Fe2+生成為例)取少量固體產物于一支潔凈的試管中,滴加少量鹽酸將其溶解,加入一定量的酸性高錳酸鉀溶液,若酸性高錳酸鉀溶液褪色,說明固體產物中有Fe2+生成(其他合理方法都可選擇)．

3 措施實施類問題

問題8怎樣加快化學反應速率？

解答要點提高反應溫度、加入合適的催化劑、將固體研磨成粉、攪拌等．

問題9若反應需在60 ℃左右進行,應怎樣加熱?

解答要點采用水浴加熱．

問題10怎樣使FeCl3·6H2O晶體脫水？

晶體脫水主要采用加熱的方法,但要注意部分鹽易發生水解．

解答要點將FeCl3·6H2O在HCl氣氛中加熱脫水后可以得到無水FeCl3．

4 原因分析類問題

問題11圖3中分液漏斗上方連接橡皮管的作用是什么？

圖3

解答要點分液漏斗上方連接一個橡皮管,可以平衡分液漏斗內外壓強,使稀鹽酸順利滴下．

問題12為什么在實驗前要通入一段時間氮氣？

解答要點氮氣的性質較穩定,實驗前通入氮氣主要是防止某些具有還原性的反應物與空氣中的氧氣發生反應．

問題13實驗結束后,為什么還要通入一段時間氮氣？

解答要點實驗結束后通入氮氣一般與定量實驗有關．主要是把生成的氣體全部趕入某試劑中加以吸收,以便準確測定產物的量．

問題14空瓶的作用是什么？

空瓶的出現一般與實驗安全有關,主要考慮的是防止倒吸．

解答要點防止某液體倒吸至反應容器內．

問題15最后連接干燥管的作用是什么？

干燥管中一般加的是堿石灰,可以吸收SO2、Cl2等污染性氣體和H2O．也可以防止空氣中的CO2和水蒸氣進入容器內對實驗造成影響．

解答要點吸收某種氣體,避免污染空氣;可以防止空氣中的CO2和水蒸氣進入反應容器內,以免對實驗造成干擾．

問題16多孔球泡的作用是？

解答要點多孔球泡主要是為了增大反應物的接觸面積,加快化學反應速率,使反應能夠充分進行．

問題17為什么要用冰水洗滌沉淀？

用冰水洗滌沉淀主要考慮的是溶解性的問題．

解答要點由于大部分沉淀在冰水中的溶解度比較小,可以降低沉淀的損失．

5 后果分析類問題

問題18不加某裝置一般會有什么后果？

這類問題一般要考慮環境污染和副反應的發生．

解答要點不加某裝置,可能造成環境污染,也可能造成副反應的發生．

問題19溫度過高會造成什么后果?

解答要點溫度過高造成的后果一般要考慮反應物的揮發、分解或催化劑失活等．

問題20圖4裝置有什么缺陷,可能會造成什么后果，應該怎樣改進？

圖4

解答要點通入CO后易造成氧化鐵固體粉末堵塞直玻璃管內導管口．改進的措施是在導管口加一團棉花．

文字敘述類問題對學生的綜合素養要求較高,不但要求學生扎實掌握化學實驗基本知識,還應該有比較強的文字表達能力．因此在平時做題過程中要善于總結和提煉,做到從審題到調動知識,再到語言組織,力求思路清晰,語言表達規范、精煉、準確．