以“Fe2+、Fe3+相互转化”为素材的原创实验题

孟松+张青杨

摘要：从“Fe2+与Fe3+转化”出发，编制结合学生学习实际的原创实验题，引导学生体验科学探究过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法，以贯彻新课标理念，培养学生实事求是、严谨细致的科学态度、批判精神和创新意识。

关键词：Fe2+与Fe3+转化；试题编制；原创实验题

文章编号：1005–6629（2014）1–0066–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

《普通高中化学课程标准（实验）》明确要求教学要帮助学生“体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法”。考试作为教学中的重要一环，编制结合学生学习实际的原创实验题以贯彻新课标理念，培养学生实事求是、严谨细致的科学态度、批判精神和创新意识也是当前的教学目标。

2012年8月，杨麦琴、武玉强两位老师发表文章“意外成就精彩——Fe2+与Fe3+转化实验探究”（以下简称“原文”），对在含有Fe2+的溶液中加入双氧水，再加入硫氰化钾溶液，先出现血红色，后血红色消失并伴有气泡产生的“异常现象”，进行了分析、探索，并用系列实验探究了出现这种现象的原因。这篇文章的研究方法科学、严谨，研究过程条理、细致，本文将以该文为素材编创实验探究题，进而探索使用报刊资料为素材进行命题的一般性方法，希望能够实现教学与评价的和谐统一，并对教师拓宽教学思路产生积极影响。

1 命题原则和思路

原文中“Fe2+与Fe3+转化”属于中学化学的核心知识，但加入过量氧化剂会使溶液变色则是学生的未知领域，如以氧化还原理论为指导，通过实验探究即可解决问题，学生能够理解和接受，非常适于编制实验探究类试题。

拟作考试中使用的题目，因此参照近年高考题的难度和考查模式，实验题中设置7～8个设问点，分别从实验原理、实验现象、实验目的、实验操作、实验结论和评价等方面进行考查。题目的信息和设问相互配合，易于引导学生理清思维脉络，使学生在解答问题的同时体验“发现问题-提出猜想-实验探究-归纳分析-得出结论—评价反思”的科学研究过程，培养学生严谨的科学精神，提高学生的实践能力。

2 原创题目及答案

2.1 题目

某化学兴趣小组进行“Fe2+与Fe3+转化”实验：向FeCl2溶液中加入少量KSCN溶液，溶液无明显变化，再加入少量双氧水，溶液变红，继续加入过量双氧水，发现溶液红色褪去，同时有气泡产生。他们针对此异常现象展开探究，请回答有关问题。

（1）该小组对于产生气体的原因有两种猜测：

猜测一：溶液中产生气泡可能是氯化亚铁被双氧水氧化生成了氯化铁，在氯化铁催化下H2O2分解，放出了氧气。试写出氯化亚铁被H2O2氧化的离子方程式。

猜测二：红色褪去可能是SCN-被H2O2氧化，同时产生的气体中可能还含有氮气、二氧化碳、二氧化硫等。

（2）化学小组针对猜测二设计下面的实验来验证 ①试管A中盛有品红溶液，若实验中品红溶液褪色，证明气体中含有 。

②试管B中的溶液是酸性高锰酸钾溶液，在A装置后使用该溶液的目的是 ，预期试管B中的现象是 ；试管C中盛有澄清石灰水，目的是用来检验气体中是否含有 ；试管D和烧杯的作用是。以上实验证明SCN-能被双氧水氧化。

（3）根据题目信息及以上实验推断，Fe2+和SCN-中还原性较强的是 ，理由是 。

（4）有学生认为SCN-的氧化产物可能还有硫酸根离子，请设计一个简单实验证明该看法是否正确。

2.2 参考答案与评分标准

（1）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（2分）。

（2）①SO2（1分）；

②除尽气体中的SO2（1分）；溶液紫色变浅但未变成无色（2分）；CO2（1分）；收集（验证）生成的N2（2分）。

（3）Fe2+（1分）；向FeCl2和KSCN混合溶液加入少量双氧水，溶液变红，说明双氧水优先和Fe2+反应（2分）。

（4）取烧瓶中褪色后的溶液少许，加盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液，溶液变浑浊，证明该反应生成了硫酸根离子（2分）。

3 试题评析

本题从“Fe2+与Fe3+转化”出发，基于“向FeCl2溶液中加入少量KSCN溶液，溶液无明显变化，再加入少量氧化剂后溶液变红”的常见现象，提出“继续加入过量氧化剂（双氧水），发现溶液红色褪去，同时有气泡产生”的异常现象激发学生的探究欲望，从而通过一系列问题展开探究过程。

“过量双氧水使Fe（SCN）3溶液褪色并有气泡产生”具有科学的真实性，但此现象属于学生的未知知识领域，依据认知心理学理论，设问（1）对“产生气泡”现象的探究直接提供了两种假设情况，引导学生对实验原理深入思考，同时设置了相关填空考查盐类水解和氧化还原反应的相关知识，体现化学学科特色。学生解答时须考虑到配制氯化亚铁溶液时一般要加入少量盐酸抑制Fe2+水解，故溶液呈酸性，Fe2+被双氧水氧化成Fe3+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

设问（2）是对化学实验基本知识和综合能力的考查。对“猜测二”混合气体的检验是本题的主干部分。因CO2和SO2的性质有相似之处，故实验装置较为复杂，混合气体中氮气、二氧化碳、二氧化硫三种气体只有SO2有漂白性，能够使品红溶液褪色；澄清石灰水多用于检验CO2气体，但因SO2会干扰CO2的检验，故须先用酸性高锰酸钾溶液除去混合气体中的SO2。相对于一些复习资料中对此问题的考法，本题实验装置去掉了一个检验SO2是否除尽的洗气瓶，考查学生的思维灵活性；CO2和N2的检验和收集不是难点，但能够和SO2的检验共同形成一套混合气体检验的整体流程，深入考查学生的逻辑推理能力和思维的严密性。

设问（3）中，根据氧化还原反应中的“优先规律”，混合物中还原性强的物质优先被氧化，题目信息中说明双氧水少量时能使FeCl2和KSCN混合溶液变血红色，证明双氧水优先氧化的是Fe2+。这个设问目的在于引导学生从一些表观实验现象中发现问题的实质，考查和培养学生推理能力和归纳总结能力。

物质检验和实验操作是化学实验的重要内容，设问（4）以实验设计的形式考查学生实验操作和文字表达能力，也从另一侧面对实验方案提出不同观点，从而对实验方案进行补充完善，使学生体验科学研究中必须经历的评价、反思过程。

实际教学中，在实验室里进行的大型探究活动每学期只能有1～2次，教学时间远远不足，故基于考试命题角度的“过程与方法”、“情感、态度与价值观”等教学目标的达成成为研究热点，在提高学生的科学素养方面对课堂教学有很好的补充作用。

参考文献：

[1]陈益.新课程背景下高中化学试题命制原则初探[J].化学教育，2008，（4）：6～8.

[2]杨麦琴，武玉强.意外成就精彩——Fe2+与Fe3+转化实验探究[J].中学化学教学参考，2012，（8）：52～53.

[3]李德前.浅谈初中化学原创习题的命制[J].化学教学，2011，（6）：52～53.

摘要：从“Fe2+与Fe3+转化”出发，编制结合学生学习实际的原创实验题，引导学生体验科学探究过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法，以贯彻新课标理念，培养学生实事求是、严谨细致的科学态度、批判精神和创新意识。

关键词：Fe2+与Fe3+转化；试题编制；原创实验题

文章编号：1005–6629（2014）1–0066–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

《普通高中化学课程标准（实验）》明确要求教学要帮助学生“体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法”。考试作为教学中的重要一环，编制结合学生学习实际的原创实验题以贯彻新课标理念，培养学生实事求是、严谨细致的科学态度、批判精神和创新意识也是当前的教学目标。

2012年8月，杨麦琴、武玉强两位老师发表文章“意外成就精彩——Fe2+与Fe3+转化实验探究”（以下简称“原文”），对在含有Fe2+的溶液中加入双氧水，再加入硫氰化钾溶液，先出现血红色，后血红色消失并伴有气泡产生的“异常现象”，进行了分析、探索，并用系列实验探究了出现这种现象的原因。这篇文章的研究方法科学、严谨，研究过程条理、细致，本文将以该文为素材编创实验探究题，进而探索使用报刊资料为素材进行命题的一般性方法，希望能够实现教学与评价的和谐统一，并对教师拓宽教学思路产生积极影响。

1 命题原则和思路

原文中“Fe2+与Fe3+转化”属于中学化学的核心知识，但加入过量氧化剂会使溶液变色则是学生的未知领域，如以氧化还原理论为指导，通过实验探究即可解决问题，学生能够理解和接受，非常适于编制实验探究类试题。

拟作考试中使用的题目，因此参照近年高考题的难度和考查模式，实验题中设置7～8个设问点，分别从实验原理、实验现象、实验目的、实验操作、实验结论和评价等方面进行考查。题目的信息和设问相互配合，易于引导学生理清思维脉络，使学生在解答问题的同时体验“发现问题-提出猜想-实验探究-归纳分析-得出结论—评价反思”的科学研究过程，培养学生严谨的科学精神，提高学生的实践能力。

2 原创题目及答案

2.1 题目

某化学兴趣小组进行“Fe2+与Fe3+转化”实验：向FeCl2溶液中加入少量KSCN溶液，溶液无明显变化，再加入少量双氧水，溶液变红，继续加入过量双氧水，发现溶液红色褪去，同时有气泡产生。他们针对此异常现象展开探究，请回答有关问题。

（1）该小组对于产生气体的原因有两种猜测：

猜测一：溶液中产生气泡可能是氯化亚铁被双氧水氧化生成了氯化铁，在氯化铁催化下H2O2分解，放出了氧气。试写出氯化亚铁被H2O2氧化的离子方程式。

猜测二：红色褪去可能是SCN-被H2O2氧化，同时产生的气体中可能还含有氮气、二氧化碳、二氧化硫等。

（2）化学小组针对猜测二设计下面的实验来验证 ①试管A中盛有品红溶液，若实验中品红溶液褪色，证明气体中含有 。

②试管B中的溶液是酸性高锰酸钾溶液，在A装置后使用该溶液的目的是 ，预期试管B中的现象是 ；试管C中盛有澄清石灰水，目的是用来检验气体中是否含有 ；试管D和烧杯的作用是。以上实验证明SCN-能被双氧水氧化。

（3）根据题目信息及以上实验推断，Fe2+和SCN-中还原性较强的是 ，理由是 。

（4）有学生认为SCN-的氧化产物可能还有硫酸根离子，请设计一个简单实验证明该看法是否正确。

2.2 参考答案与评分标准

（1）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（2分）。

（2）①SO2（1分）；

②除尽气体中的SO2（1分）；溶液紫色变浅但未变成无色（2分）；CO2（1分）；收集（验证）生成的N2（2分）。

（3）Fe2+（1分）；向FeCl2和KSCN混合溶液加入少量双氧水，溶液变红，说明双氧水优先和Fe2+反应（2分）。

（4）取烧瓶中褪色后的溶液少许，加盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液，溶液变浑浊，证明该反应生成了硫酸根离子（2分）。

3 试题评析

本题从“Fe2+与Fe3+转化”出发，基于“向FeCl2溶液中加入少量KSCN溶液，溶液无明显变化，再加入少量氧化剂后溶液变红”的常见现象，提出“继续加入过量氧化剂（双氧水），发现溶液红色褪去，同时有气泡产生”的异常现象激发学生的探究欲望，从而通过一系列问题展开探究过程。

“过量双氧水使Fe（SCN）3溶液褪色并有气泡产生”具有科学的真实性，但此现象属于学生的未知知识领域，依据认知心理学理论，设问（1）对“产生气泡”现象的探究直接提供了两种假设情况，引导学生对实验原理深入思考，同时设置了相关填空考查盐类水解和氧化还原反应的相关知识，体现化学学科特色。学生解答时须考虑到配制氯化亚铁溶液时一般要加入少量盐酸抑制Fe2+水解，故溶液呈酸性，Fe2+被双氧水氧化成Fe3+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

设问（2）是对化学实验基本知识和综合能力的考查。对“猜测二”混合气体的检验是本题的主干部分。因CO2和SO2的性质有相似之处，故实验装置较为复杂，混合气体中氮气、二氧化碳、二氧化硫三种气体只有SO2有漂白性，能够使品红溶液褪色；澄清石灰水多用于检验CO2气体，但因SO2会干扰CO2的检验，故须先用酸性高锰酸钾溶液除去混合气体中的SO2。相对于一些复习资料中对此问题的考法，本题实验装置去掉了一个检验SO2是否除尽的洗气瓶，考查学生的思维灵活性；CO2和N2的检验和收集不是难点，但能够和SO2的检验共同形成一套混合气体检验的整体流程，深入考查学生的逻辑推理能力和思维的严密性。

设问（3）中，根据氧化还原反应中的“优先规律”，混合物中还原性强的物质优先被氧化，题目信息中说明双氧水少量时能使FeCl2和KSCN混合溶液变血红色，证明双氧水优先氧化的是Fe2+。这个设问目的在于引导学生从一些表观实验现象中发现问题的实质，考查和培养学生推理能力和归纳总结能力。

物质检验和实验操作是化学实验的重要内容，设问（4）以实验设计的形式考查学生实验操作和文字表达能力，也从另一侧面对实验方案提出不同观点，从而对实验方案进行补充完善，使学生体验科学研究中必须经历的评价、反思过程。

实际教学中，在实验室里进行的大型探究活动每学期只能有1～2次，教学时间远远不足，故基于考试命题角度的“过程与方法”、“情感、态度与价值观”等教学目标的达成成为研究热点，在提高学生的科学素养方面对课堂教学有很好的补充作用。

参考文献：

[1]陈益.新课程背景下高中化学试题命制原则初探[J].化学教育，2008，（4）：6～8.

[2]杨麦琴，武玉强.意外成就精彩——Fe2+与Fe3+转化实验探究[J].中学化学教学参考，2012，（8）：52～53.

[3]李德前.浅谈初中化学原创习题的命制[J].化学教学，2011，（6）：52～53.

摘要：从“Fe2+与Fe3+转化”出发，编制结合学生学习实际的原创实验题，引导学生体验科学探究过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法，以贯彻新课标理念，培养学生实事求是、严谨细致的科学态度、批判精神和创新意识。

关键词：Fe2+与Fe3+转化；试题编制；原创实验题

文章编号：1005–6629（2014）1–0066–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

《普通高中化学课程标准（实验）》明确要求教学要帮助学生“体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法”。考试作为教学中的重要一环，编制结合学生学习实际的原创实验题以贯彻新课标理念，培养学生实事求是、严谨细致的科学态度、批判精神和创新意识也是当前的教学目标。

2012年8月，杨麦琴、武玉强两位老师发表文章“意外成就精彩——Fe2+与Fe3+转化实验探究”（以下简称“原文”），对在含有Fe2+的溶液中加入双氧水，再加入硫氰化钾溶液，先出现血红色，后血红色消失并伴有气泡产生的“异常现象”，进行了分析、探索，并用系列实验探究了出现这种现象的原因。这篇文章的研究方法科学、严谨，研究过程条理、细致，本文将以该文为素材编创实验探究题，进而探索使用报刊资料为素材进行命题的一般性方法，希望能够实现教学与评价的和谐统一，并对教师拓宽教学思路产生积极影响。

1 命题原则和思路

原文中“Fe2+与Fe3+转化”属于中学化学的核心知识，但加入过量氧化剂会使溶液变色则是学生的未知领域，如以氧化还原理论为指导，通过实验探究即可解决问题，学生能够理解和接受，非常适于编制实验探究类试题。

拟作考试中使用的题目，因此参照近年高考题的难度和考查模式，实验题中设置7～8个设问点，分别从实验原理、实验现象、实验目的、实验操作、实验结论和评价等方面进行考查。题目的信息和设问相互配合，易于引导学生理清思维脉络，使学生在解答问题的同时体验“发现问题-提出猜想-实验探究-归纳分析-得出结论—评价反思”的科学研究过程，培养学生严谨的科学精神，提高学生的实践能力。

2 原创题目及答案

2.1 题目

某化学兴趣小组进行“Fe2+与Fe3+转化”实验：向FeCl2溶液中加入少量KSCN溶液，溶液无明显变化，再加入少量双氧水，溶液变红，继续加入过量双氧水，发现溶液红色褪去，同时有气泡产生。他们针对此异常现象展开探究，请回答有关问题。

（1）该小组对于产生气体的原因有两种猜测：

猜测一：溶液中产生气泡可能是氯化亚铁被双氧水氧化生成了氯化铁，在氯化铁催化下H2O2分解，放出了氧气。试写出氯化亚铁被H2O2氧化的离子方程式。

猜测二：红色褪去可能是SCN-被H2O2氧化，同时产生的气体中可能还含有氮气、二氧化碳、二氧化硫等。

（2）化学小组针对猜测二设计下面的实验来验证 ①试管A中盛有品红溶液，若实验中品红溶液褪色，证明气体中含有 。

②试管B中的溶液是酸性高锰酸钾溶液，在A装置后使用该溶液的目的是 ，预期试管B中的现象是 ；试管C中盛有澄清石灰水，目的是用来检验气体中是否含有 ；试管D和烧杯的作用是。以上实验证明SCN-能被双氧水氧化。

（3）根据题目信息及以上实验推断，Fe2+和SCN-中还原性较强的是 ，理由是 。

（4）有学生认为SCN-的氧化产物可能还有硫酸根离子，请设计一个简单实验证明该看法是否正确。

2.2 参考答案与评分标准

（1）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（2分）。

（2）①SO2（1分）；

②除尽气体中的SO2（1分）；溶液紫色变浅但未变成无色（2分）；CO2（1分）；收集（验证）生成的N2（2分）。

（3）Fe2+（1分）；向FeCl2和KSCN混合溶液加入少量双氧水，溶液变红，说明双氧水优先和Fe2+反应（2分）。

（4）取烧瓶中褪色后的溶液少许，加盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液，溶液变浑浊，证明该反应生成了硫酸根离子（2分）。

3 试题评析

本题从“Fe2+与Fe3+转化”出发，基于“向FeCl2溶液中加入少量KSCN溶液，溶液无明显变化，再加入少量氧化剂后溶液变红”的常见现象，提出“继续加入过量氧化剂（双氧水），发现溶液红色褪去，同时有气泡产生”的异常现象激发学生的探究欲望，从而通过一系列问题展开探究过程。

“过量双氧水使Fe（SCN）3溶液褪色并有气泡产生”具有科学的真实性，但此现象属于学生的未知知识领域，依据认知心理学理论，设问（1）对“产生气泡”现象的探究直接提供了两种假设情况，引导学生对实验原理深入思考，同时设置了相关填空考查盐类水解和氧化还原反应的相关知识，体现化学学科特色。学生解答时须考虑到配制氯化亚铁溶液时一般要加入少量盐酸抑制Fe2+水解，故溶液呈酸性，Fe2+被双氧水氧化成Fe3+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

设问（2）是对化学实验基本知识和综合能力的考查。对“猜测二”混合气体的检验是本题的主干部分。因CO2和SO2的性质有相似之处，故实验装置较为复杂，混合气体中氮气、二氧化碳、二氧化硫三种气体只有SO2有漂白性，能够使品红溶液褪色；澄清石灰水多用于检验CO2气体，但因SO2会干扰CO2的检验，故须先用酸性高锰酸钾溶液除去混合气体中的SO2。相对于一些复习资料中对此问题的考法，本题实验装置去掉了一个检验SO2是否除尽的洗气瓶，考查学生的思维灵活性；CO2和N2的检验和收集不是难点，但能够和SO2的检验共同形成一套混合气体检验的整体流程，深入考查学生的逻辑推理能力和思维的严密性。

设问（3）中，根据氧化还原反应中的“优先规律”，混合物中还原性强的物质优先被氧化，题目信息中说明双氧水少量时能使FeCl2和KSCN混合溶液变血红色，证明双氧水优先氧化的是Fe2+。这个设问目的在于引导学生从一些表观实验现象中发现问题的实质，考查和培养学生推理能力和归纳总结能力。

物质检验和实验操作是化学实验的重要内容，设问（4）以实验设计的形式考查学生实验操作和文字表达能力，也从另一侧面对实验方案提出不同观点，从而对实验方案进行补充完善，使学生体验科学研究中必须经历的评价、反思过程。

实际教学中，在实验室里进行的大型探究活动每学期只能有1～2次，教学时间远远不足，故基于考试命题角度的“过程与方法”、“情感、态度与价值观”等教学目标的达成成为研究热点，在提高学生的科学素养方面对课堂教学有很好的补充作用。

参考文献：

[1]陈益.新课程背景下高中化学试题命制原则初探[J].化学教育，2008，（4）：6～8.

[2]杨麦琴，武玉强.意外成就精彩——Fe2+与Fe3+转化实验探究[J].中学化学教学参考，2012，（8）：52～53.

[3]李德前.浅谈初中化学原创习题的命制[J].化学教学，2011，（6）：52～53.