■河南省濟(jì)源高級(jí)中學(xué) 李雪穎

■河南省濟(jì)源第一中學(xué) 鄔宗炯

化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作與探究能力是高中生必備的關(guān)鍵能力,化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題是全國(guó)高考理科綜合能力測(cè)試的重要題型,此類題型思維量大、綜合性強(qiáng),常常融入常見(jiàn)儀器的識(shí)別使用、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作、反應(yīng)條件的控制與選擇、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)分析與評(píng)價(jià)等,考生往往答不到要點(diǎn)上而失分?，F(xiàn)通過(guò)對(duì)一道高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的解析,總結(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的命制特點(diǎn)與解答策略,以期對(duì)考生有所幫助。

一、例題解析

例題：氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在能源材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,通過(guò)氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(裝置如圖1所示)。

Ⅰ.將濃硫酸、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。劇烈攪拌下,分批緩慢加入KMnO4粉末。塞好瓶口。

Ⅱ.轉(zhuǎn)至油浴中,35 ℃攪拌1 小時(shí)。緩慢滴加一定量的蒸餾水。升溫至98 ℃并保持1小時(shí)。

Ⅲ.轉(zhuǎn)移至大燒杯中,靜置冷卻至室溫。加入大量蒸餾水,而后滴加H2O2至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。

Ⅳ.離心分離,稀鹽酸洗滌沉淀。

Ⅴ.蒸餾水洗滌沉淀。

Ⅵ.冷凍干燥,得到土黃色的氧化石墨烯。

回答下列問(wèn)題:

(1)裝 置 圖 中,儀 器a、c 的 名 稱 分 別是____、____,儀器b 的進(jìn)水口是_____(填字母)。

(2)步驟Ⅰ中,需分批緩慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴,原因是____。

(3)步驟Ⅱ中的加熱方式采用油浴,不使用熱水浴,原因是____。

(4)步驟Ⅲ中H2O2的作用是_____(以離子方程式表示)。

(5)步驟Ⅳ中,洗滌是否完成,可通過(guò)檢測(cè)洗出液是否存在SO24-來(lái)判斷,檢測(cè)的方法是____。

(6)步驟Ⅴ可用pH 試紙檢測(cè)來(lái)判斷Cl-是否洗凈,其理由是____。

解析：(1)考查常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的名稱及使用。認(rèn)識(shí)裝置圖中的常見(jiàn)儀器并了解儀器的使用方法,考生若在中學(xué)做過(guò)此類實(shí)驗(yàn)則較容易回答。

(2)考查實(shí)驗(yàn)方案的分析。分批緩慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴的原因,需要考生從反應(yīng)原理角度分析冰水浴、劇烈攪拌與分批加入的關(guān)系,從化學(xué)反應(yīng)速率的控制角度解釋。

(3)考查實(shí)驗(yàn)條件的選擇。使用油浴控溫的原因需要考生結(jié)合反應(yīng)條件98 ℃并保持1小時(shí),分析熱水浴加熱,水會(huì)大量汽化,不利于控溫,從而選擇更利于控溫的方式保持恒溫。

(4)考查操作步驟的作用與方程式書(shū)寫(xiě)。需要考生結(jié)合步驟Ⅲ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析H2O2用于除去過(guò)量的KMnO4,結(jié)合氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則及配平原理就能寫(xiě)出該離子方程式。

(5)考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。通過(guò)判斷沉淀是否洗凈,考查SO2-4的檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),此問(wèn)根據(jù)高中常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)不難作答。

(6)考查實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)。用pH 試紙能否判斷Cl-是否洗凈,考生可根據(jù)溶液中H+、OH-、Cl-的電荷守恒分析,當(dāng)溶液接近中性時(shí),可認(rèn)為Cl-已經(jīng)洗凈。

答案：(1)滴液漏斗 三頸燒瓶 d

(2)反應(yīng)放熱,防止反應(yīng)過(guò)快

(3)加熱溫度接近水的沸點(diǎn),油浴更易控溫

(5)取最后一次洗滌液少量,用稀鹽酸酸化,再滴加BaCl2溶液,無(wú)白色沉淀生成,說(shuō)明洗滌液中不含有SO2-4,反之則有

(6)用pH 試紙測(cè)定最后一次洗滌液,pH=7時(shí),溶液中無(wú)Cl-,沉淀洗滌干凈

點(diǎn)評(píng):通過(guò)高考試題的解析可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅要掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),還要能發(fā)現(xiàn)和提出有探究性的問(wèn)題,能從問(wèn)題和假設(shè)出發(fā),依據(jù)探究目的,設(shè)計(jì)探究方案,并運(yùn)用相關(guān)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

二、試題特點(diǎn)

高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題往往選擇有價(jià)值的情境進(jìn)行加工改造命制,試題情境真實(shí)可靠,表達(dá)規(guī)范,旨在考查考生的核心素養(yǎng)的發(fā)展?fàn)顩r。試題一般圍繞物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律的研究、物質(zhì)的制備、物質(zhì)的分離與提純、物質(zhì)的檢測(cè)等方面選取實(shí)驗(yàn)活動(dòng)情境素材,考查考生解決此類問(wèn)題的一般思路和常用方法,以及必要的實(shí)驗(yàn)操作技能。

三、復(fù)習(xí)策略

在備考復(fù)習(xí)中,應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面。

1.注重必做實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí),夯實(shí)基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)題雖然選取了新的情境素材進(jìn)行深度加工命制,但是考查的仍然是考生的必備知識(shí)和關(guān)鍵能力。讀懂教材、利用教材、挖掘教材是備考復(fù)習(xí)成功的關(guān)鍵,試題中的實(shí)驗(yàn)原理、儀器、操作與方法等均來(lái)自教材,但試題通過(guò)信息給予與材料包裝后,立意高于教材,需要在復(fù)習(xí)中依據(jù)教材實(shí)驗(yàn)建立制備類實(shí)驗(yàn)、原理探究類實(shí)驗(yàn)、定量測(cè)定類實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新探究類實(shí)驗(yàn)的模型,并運(yùn)用模型來(lái)激發(fā)創(chuàng)造性,培養(yǎng)高階思維能力。有條件的話,可以在有限的時(shí)間內(nèi),在實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)復(fù)習(xí)必做實(shí)驗(yàn),把基本操作和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)吃透。

2.精選精練,選取典型試題練習(xí)。

實(shí)驗(yàn)試題繁多,但實(shí)驗(yàn)類型卻有限。所以選取不同類型的試題精練,抓住重點(diǎn),有的放矢才能更加貼近高考。在有限時(shí)間里,應(yīng)摒棄貪多求全的思想,分類選擇典型試題,用最典型的試題、最有價(jià)值的試題去鍛煉思維,培養(yǎng)能力,提高學(xué)科核心素養(yǎng)。只有這樣才能在復(fù)習(xí)中減少無(wú)用功,提高復(fù)習(xí)的質(zhì)量,提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力,體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心價(jià)值。