高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)題型的歸納與解答

丁德進(jìn)

(山東省青島西海岸新區(qū)第二高級中學(xué))

實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)的重要內(nèi)容,是高考的必考知識點(diǎn).按照考查的知識點(diǎn)分為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)綜合等題型.為提高學(xué)生解答不同題型的能力,本文結(jié)合具體例題進(jìn)行分析.

1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象類題型

解答該類習(xí)題需要在學(xué)習(xí)過程中充分理解相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理,認(rèn)真探究隱含在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的化學(xué)知識,尤其應(yīng)能根據(jù)題干描述,結(jié)合積累的經(jīng)驗(yàn),靈活遷移所學(xué).

例1用圖1 裝置探究以下試劑與銅粉的反應(yīng).將一定量銅粉加入試管中,加入試劑后立即塞上橡膠塞,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表1所示.下列解釋錯(cuò)誤的是(已知Cu2＋＋4NH3?[Cu(NH3)4]2＋,[Cu(NH3)4]2＋為絳藍(lán)色)( ).

圖1

表1

A.①的現(xiàn)象說明O2參與了反應(yīng)

B.溶液顏色②比①深,可能是由于H2O2將Cu氧化成了Cu2＋

C.③中左側(cè)水柱下降可能是由生成的NO 引起的

D.④溶液變藍(lán)比③慢可能是H2O2自身分解導(dǎo)致的

分析由①的試劑以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,一定有較強(qiáng)的氧化劑O2參與反應(yīng),選項(xiàng)A 正確.②比①的絳藍(lán)色更深,表明[Cu(NH3)4]2＋濃度更大,即H2O2促進(jìn)銅的溶解,選項(xiàng)B正確.由銅和硝酸的反應(yīng)可知選項(xiàng)C正確.H2O2若分解,產(chǎn)生的O2會與NO 反應(yīng)生成紅棕色的NO2,但實(shí)際上沒有紅棕色氣體產(chǎn)生,說明H2O2未分解,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.答案為D.

2 實(shí)驗(yàn)原理類題型

實(shí)驗(yàn)原理類實(shí)驗(yàn)題對學(xué)生分析及理解能力具有較高要求.解答該種類型的習(xí)題時(shí)先不要著急動筆作答,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的目的,搞清楚每一步實(shí)驗(yàn)操作的目的,從整體上對實(shí)驗(yàn)有一個(gè)深入的認(rèn)識,確定實(shí)驗(yàn)原理后聯(lián)系所學(xué)實(shí)驗(yàn)知識解答問題.

例2使用圖2所示的實(shí)驗(yàn)流程測定二氧化錳礦粉中的MnO2含量,以下說法錯(cuò)誤的是( ).

圖2

A.Na2C2O4將MnO2還原為Mn2＋

B.滴定終點(diǎn)溶液顏色由無色變?yōu)闇\紫色

C.MnO2含量為

D.若滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴處有氣泡出現(xiàn),則測得的MnO2含量偏小

分析酸化的目的在于除去雜質(zhì)得到MnO2;加入Na2C2O4溶液將MnO2還原成Mn2＋;用KMnO4溶液滴定溶液中剩余的Na2C2O4,滴定終點(diǎn)溶液的顏色由無色變?yōu)闇\紫色,選項(xiàng)A、B 說法正確.Na2C2O4還原高錳酸鉀的關(guān)系式為5Na2C2O4～2KMnO4,則Na2C2O4還原MnO2的消耗量為

由Na2C2O4～MnO2可得n(MnO2)＝10－3mol,則其含量為,選項(xiàng)C說法正確.滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴處有氣泡出現(xiàn),高錳酸鉀溶液讀數(shù)偏小,則消耗的Na2C2O4增大,測得MnO2的含量偏大,選項(xiàng)D 說法錯(cuò)誤.答案為D.

3 實(shí)驗(yàn)操作類題型

實(shí)驗(yàn)操作類題型主要考查學(xué)生能否正確使用相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器,以及實(shí)驗(yàn)操作步驟是否能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?該種類型習(xí)題考查的知識點(diǎn)較為零碎,學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)活動中要多進(jìn)行總結(jié)與反思,多問為什么,將實(shí)驗(yàn)中每一步操作目的搞清楚、弄明白.

例3以下實(shí)驗(yàn)操作中能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ).

A.在一定溫度條件下測得可溶性正鹽MR 溶液的pH 為7,可得出MR 為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽

B.將氣體依次通過盛有飽和Na2CO3溶液和濃硫酸的洗氣瓶,可將CO2中的SO2去除

C.加入足量MgCl2濃溶液充分反應(yīng)后過濾、洗滌,可將Mg(OH)2中的Ca(OH)2去除

D.先滴加NaOH 水溶液,加熱,再加入AgNO3溶液,可檢驗(yàn)氯乙烷中的氯原子

分析該題考查相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作,需要充分理解實(shí)驗(yàn)原理,才能作出正確判斷.若MR 為雙水解程度相同的弱酸弱堿鹽,測得溶液的pH 也為7,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤.CO2能夠和Na2CO3發(fā)生反應(yīng),因此,應(yīng)使用飽和NaHCO3溶液,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.Ca(OH)2和MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2,過濾、洗滌后可去除Ca(OH)2,選項(xiàng)C正確.應(yīng)先使用過量的HNO3酸化溶液,再加入AgNO3溶液,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.答案為C.

4 實(shí)驗(yàn)綜合類題型

該類題型綜合性較強(qiáng),難度較大,學(xué)生在學(xué)習(xí)中要養(yǎng)成善于總結(jié),主動與他人討論的良好習(xí)慣,不斷發(fā)現(xiàn)與彌補(bǔ)解題中的不足,提高解題能力.

例4硫脲[CS(NH2)2]是一種白色或淺黃色晶體,有苦味.可在80 ℃條件下,以CaCN2和Ca(SH)2溶液為原料制取.所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示,加熱以及夾持裝置已略去.

圖3

(1)裝置A 中a的作用為________,裝置B 盛放的試劑為_________,作用為_________.

(2)A 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________,裝置D 可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為_________.

(3)裝置C 的總反應(yīng)方程式為CaCN2＋H2S＋2H2O＝CS(NH2)2＋Ca(OH)2,若反應(yīng)分兩步進(jìn)行,則第二步生成硫脲的化學(xué)方程式為_________.

(4)熔融NH4SCN 也可制取硫脲,檢驗(yàn)硫氰化銨是否完全轉(zhuǎn)化為硫脲的方法為_________.

分析該題考查的知識點(diǎn)較多,綜合性較強(qiáng),需要認(rèn)真審題,靈活遷移所學(xué)進(jìn)行解答.分析可知A 中鹽酸和FeS制備H2S,C中H2S和Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(SH)2,Ca(SH)2再和CaCN2反應(yīng)制取CS(NH2)2.(1)裝置A 中a的作用為平衡壓強(qiáng),確保鹽酸順利流下.裝置B的作用在于去除H2S中的雜質(zhì)HCl,應(yīng)盛NaHS溶液.(2)A 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeS＋2HCl＝FeCl2＋H2S↑.H2S進(jìn)入裝置D 中與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)生成黑色的CuS,因此,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為出現(xiàn)黑色沉淀.(3)根據(jù)上述分析以及給出的總反應(yīng)方程式可得第二步反應(yīng)為Ca(SH)2＋2CaCN2＋6H2O＝2CS(NH2)2＋3Ca(OH)2.(4)在試管中加入少量熔融后的樣品,加水溶解后加入幾滴氯化鐵溶液,溶液不顯紅色表明硫氰化銨完全轉(zhuǎn)化為硫脲,否則未完全轉(zhuǎn)化.

實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)中占有重要地位,知識點(diǎn)多且比較零碎,而且相關(guān)習(xí)題創(chuàng)設(shè)的情境更是復(fù)雜多變.學(xué)生要牢固掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識,不斷提高解答有關(guān)實(shí)驗(yàn)習(xí)題的能力,要在習(xí)題訓(xùn)練過程中體會解題過程,積累經(jīng)驗(yàn).

(完)