【2014】高考化学实验试题的解题方法1【人教版】.pdf
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1、1 浅谈高考化学实验试题的解题方法 摘要 :目的 : 分析研究高考化学试题的解题方法和技巧。 方法 : 通过举例分析,研究归纳高考化学实验试题的解题方法。 结果 : 重点以化学实验试题为例,进行分析,提醒学生注意化学试验中的有关细节。 结论 : 化学实验是学习化学的基础,实验试题是高考试题的一个重要组成部分,重视实验细节, 是回答好实验试题的重要一环。 从这两年的高考试卷看,实验题主要分布是一道基本操作类的选择题,这道题主要是考查实验仪器结 构、选择和使用,试剂的存放,物质的分离,基本实验原理的应用,这道试题学生主要是观察试卷上的 实验仪器及装置要细致,对图中的文字说明要理会,在选择过程中还可
2、以通过对比等方法进行正确选择。 再是工艺流程题,工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问 题的能力。流程题一般只有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某一物质;另一目的就是利用某些物 质制备另一物质。而且两方面的内容互相交叉。这两年都在工艺流程题中考查了实验基本操作,2009 年 考了用 pH试纸测定溶液的pH操作、物质成分分析,2010 年考了过滤时玻璃仪器的选择、实验现象的分 析。综上,工艺流程题主要涉及到的考点有物质的制备、分离和提纯、一定物质的量浓度的溶液配制、 离子的检验,方程式的书写和简单的计算等。试卷最后设计了一道探究型实验题,探究型实验题主要考
3、查学生实验的综合能力和科学探究能力,实验中的数据、实验步骤和实验结果经常以图表的形式呈现出 来,考查学生 分析处理图表的能力,要求学生能 提出合理的假设,针对假设,设计出严密的实验方案来 验证,并进行正确的推理,得出科学的结论。 化学是一门以实验为主的科学,它研究的是物质的结构、性质、用途和制取。高考化学实验试题旨 在考查学生的四大能力,即观察能力、实验能力、思维能力和自学能力。而一道综合实验题既能考察观察 能力又能考察实验能力,还能考察运用所学知识解决实际问题的能力。另外实验题的分值比较大,有较好 的区分度。题型比较稳定,第一类,化学实验的基本方法;第二类,物质的检验、分离和提纯;第三类,
4、实验方案的设计与评价。其中第三类一直是高考中非常重要的热点题。每年都考。题型主要是以气体的制 备为载体的综合实验题(只有2005 年 27 题为物质的鉴别题) ,该试题有一定的难度,又有良好的区分度 和效度。考生不易得分。那么如何能够提高实验题的解题正确率和得分率。首先要有比较扎实的化学基础 知识,其次要掌握一定的解题方法。下面笔者结合教学实践,就解化学实验题的基本方法进行归纳。 首先要 认真阅读试题,弄懂 试题的目的或要求;其次 分析所应用的化学原理;再 分析所给仪器的用 途, 最后作答。 例 12006 年陕西理综28 题 在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选择适当的化学试剂和
5、化学用品、用上图中 的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。 A 是制取 CO2的装置。写出A中发生的化学反应方程式: 填写表中空格: 仪器加入试剂加入该试剂的目的 B 饱和 NaHCO 3溶液 C D 写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:_ 。 试管 F 中收集满气体后,下一步实验操作是:。 2 例 2、2010 年陕西理综27 题。某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。 请到答 F 列问题: ( 1)装置A 中盛放亚硫酸钠的仪器名称是,其中发生反应的化学方程式 为; ( 2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是、,这些现象分别说明SO2 具有的性质是和;装置
6、 B中发生反应的离子方程式为; (3) 装置 D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性, 请写出实验操作及现象; (4)尾气可采用溶液吸收。 练习 、实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物是棕红色、易潮解,100左右时升华。 下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置则不同,分别如()和 ()所示。试回答: (1) B中反应的化学方程式为:_ ; (2) D中的反应在开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是: _ 。 (3) D中反应化学方程式为:_。 (4)装置()的主要缺点是:_ 。 (5)装置()的主要缺点是:_ 。 如果选用此装置来完成实验,则
7、必须采取的改进措施是: _ 。 三、探究型实验题解题策略 (一)探究型实验题的设计思路 1、准确地把握实验目的 2、利用已学知识,分析如何实现这个目的实验原理 得出结论实验探究提出假设 3 3、结合实验材料,初步确定设计对策实验方案 (二)探究型实验题设计的类型及解法 1、未知产物的探究 2、物质成分的探究 1)提出假设:根据题意,工业碳酸钠中含有的杂质有种可能的情况。 2) 基于假设设计实验方案 3) 根据实验方案进行实验请回答: (1)某同学取少许样品于试管中,加适量蒸馏水溶解,向试管中滴入0.1 molL -1 的 BaCl2溶液,有白色 沉淀产生,他认为样品中含有Na2SO4。你认为他
8、的结论是(填“对的”或“错的”) ,原因 是:。 (2)设计实验方案 基于工业碳酸钠中两种杂质均存在这一假设,设计出实验方案(在答题卡上作答)。 【例 4】工业碳酸钠由于生产过程中原料盐和工艺等原因,常会含有Na2SO4、NaCl 中的一种或两种杂 质。现有工业碳酸钠样品,某化学研究性学习小组就工业碳酸钠中含有这两种杂质进行探究。实验室 有以下仪器和试剂可供使用: 仪器:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹; 试剂: 1.0mol L -1 H2SO4、1.0mol L -1 HNO3、1.0mol L -1 HCl、NaOH 稀溶液、 0.1mol L -1 AgNO3、 0.1m
9、ol L -1 BaCl2、 0.1mol L -1 Ba(NO3)2、蒸馏水。以下是部分探究过程: 【例 3】某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分, 设计了如右图装 置。倾斜 A使稀硫酸 ( 足量 ) 与固体 M充分反应,待反应停止后,B装置增重, C装置中溶液无变化,反 应后进入量气管气体的体积为V mL(已折算成标准状况) ,由上述实验事实可知: (1)固体 M中一定有的物质是(填化学式), 理由是。 (2) B装置的名称是。 写出 B装置中反应的离子方程式。 (3)C装置的作用是,如果实验中没有B装置,则C装置中产 生的现象。 (4)稀硫酸和固体M反应后溶
10、液中还残留淡黄色固体,该固体是,要分离出该固体, 在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是。 (5)通过进一步实验,测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和,产 生这种现象的原因可能是。 a M中有未反应的铁和硫 b测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面 c A中留有反应生成的气体 d气体进入D装置前未用浓硫酸干燥 4 编号实验操作预期现象和结论 有无色气体产生,说明样品中含有Na2CO3。 若无气体产生,说明样品中没有Na2CO3。 3、物质性质的探究 【例 5】某学生按图示方向将A装置与下面所示装置相连,设计如下实验,请帮助完成实验报告。 (一)实验目的:研究铁
11、与浓硫酸的反应 (二)实验药品:铁钉、浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、氧化铜、硫酸铜溶液 (三)实验步骤: 实验内容和步骤实验现象结论 连接好装置并检查气密性 将铁钉加入到烧瓶中,在向 其中滴加浓硫酸 先点燃 A再点燃 G处酒精灯 (四)问题探究: 该学生在实验过程中,观察到D装置中溶液颜色逐渐变浅,E装置中溶液颜色未见明显变化,再过 一段时间后, G装置中氧化铜粉末由黑色转变为红色,气球H逐渐鼓起,此时E装置中溶液颜色仍未明 显变化。 G 装置中氧化铜由黑变红,请结合化学方程式说明原因是。 为证明铁钉与浓硫酸在不加热时是否发生反应,可采用的方法是。 5 4、化学反应原理的探究 5、对实验
12、方案的探究 探究性实验习题,充分体现了新课程理念,考察了学生通过化学实验获取化学知识的能力。在探究过程中 要力求做到: (三)探究型实验题的解题技巧 紧扣主题: 实验路线、方法恰当,实验仪器、试剂简单易得,仪器连接科学,操作顺序规范,实验过 程快捷、安全、环保,实验现象明显。 联系问题: 牢记元素及化合物知识,合理猜测,细心论证,灵活运用元素及化合物知识,变探究为验 获取信息 提出假设 实验探究 得出结论 已有知识题给信息 整合知识发散思维 认真分析抓住关键 细致推敲排除干扰 【例 7】 Na2CO3溶液和 CuSO4溶液混合后, 产生蓝色沉淀, 请你推测可能有哪些产物?并设计实验来验证。 提
13、示 经查资料得知:CuCO 3和 Cu(OH)2均不带结晶水。 假设一:。 假设二:。 假设三 : 。 【例 6】某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验: (1)将镁粉投入冷水中,未见任何现象; (2)将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去; (3)将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象; (4)向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。 则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是() A 镁粉只能直接与溴水中的溴反应 B 水是镁粉与溴发生反应的催化剂 C (2)中产生的极少量气泡是由于镁粉与水反应得到 D 镁粉与溴水
14、中的H +发生反应,导致平衡移动使溴水褪色 【变式】在溴水中加入镁粉,溴水褪色。对于褪色的原因,甲认为是溴溶于水后,溴和水发生了可逆 反应 :Br2+H2O HBr+HBrO 当向溴水中加入镁粉之后,则发生以下两种反应: Mg+2HBr=MgBr 2H2 Mg+2HBrO=Mg(BrO) 2+H2 由于上述反应的发生,使溴水中的平衡向正反应方向移动,从而使溴水褪色。乙认为,镁是活泼 金属,在溴水中存在大量的溴,应该是溴与镁粉直接反应:Mg+Br2=MgBr2,而使溴水褪色。如何设计方 案探究甲和乙的解释是否正确? 6 证,将复杂问题简单化。 思维发散: 实验目的明确;实验原理科学;实验假设合理
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