探究性化学实验试题的求解策略＊

化学是一门以实验为基础的自然学科,几乎所有的化学知识都是从实验中获得的,因此涉及化学实验的试题就成了各级各类考试中的必考内容之一。探究性化学实验试题以开放的条件或开放的结论为具体表现形式,不仅能考查同学们对基础化学知识的掌握情况,更重要的是能考查同学们发现问题、解决问题的创新能力。求解探究性化学实验试题没有固定的模式可以依照,但是同学们若掌握了一些基本的求解策略,则可以获得事半功倍的效果。下面拟从两道探究性化学实验试题的求解过程总结此类问题的求解策略,希望能起到抛砖引玉的作用。

一、基础型探究实验题的求解策略

基础型探究实验题是指注重对教材中化学知识应用考查的一类探究性实验题。这类试题表面上看是条件开放或结论开放的,实则是对教材中化学知识的考查。求解此类试题,需要在理解的基础上记清每个知识点的细节,并结合平时的实验操作过程,领会实验的原理,能够在具体问题中灵活调取所需知识完成问题的解答。

例1过碳酰胺[CO(NH2)2·H2O2]是一种优良的土质改良剂,在水中的溶解度较大。它具有杀菌消毒和漂白牙齿的作用,工业上可由尿酸和过氧化氢合成得到。

(1)过碳酰胺在有Fe3+等金属离子存在的时候变得很不稳定,原因是____。

(2)该制备过程需要保持温度在30℃～40℃,所采取的方法是_____,原因是_____。

解析：在该实验中H2O2是反应试剂,但是H2O2不稳定,易被分解。(1)Fe3+会催化H2O2的分解。(2)水浴加热。反应温度过低,反应较慢;温度过高,H2O2会分解,降低原料的利用率。

注意：H2O2是常见的反应试剂,既可以是氧化剂,也可以是还原剂,且自身不稳定,容易被催化分解,常见的催化剂有MnO2、Fe3+、Cr2+、碳粉等。

二、设计性探究实验题的求解策略

设计性探究实验题要求考生根据题目给出的实验条件完成实验探究过程并得出实验结论,或者根据题目给出的实验要达到的目的选择实验方案并完成探究过程。此类问题对同学们基础知识的掌握情况和创新能力的要求更高一层,这就要求同学们在平时的学习过程中,要多进行实际实验操作,多观察、多思考、多训练,使所学知识融会贯通,逐步培养创新能力。另外,在看到这类试题时,要沉着冷静,多读几遍题干,注意题干给出的已知条件,尽力挖掘隐含信息,搜寻与题意相关的知识点、实验原理、实验方法、操作过程、注意事项等,确定出对解答问题有实质性帮助的内容,进而顺利完成解答。

例2某同学在实验室中欲通过观察实验现象探究Fe2+、Fe3+的性质。请你帮助该同学设计一个简单易行的实验方法,并写出经过一定的时间观察记录下的实验现象和实验原理。

解析：要采用简单易行的实验方法探究Fe2+、Fe3+的性质,可以选择向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,观察实验现象。实验中可以观察到溶液变成棕黄色,这是因为含Fe3+的溶液呈棕黄色,发生反应的离子方程式为 H2O2+2Fe2++2H+==2Fe3++2H2O。一段时间后,可以观察到溶液中有气泡出现,用手接触试管外壁可以感受到温度升高,随后可以观察到有红褐色沉淀生成。其中产生气泡的原因是H2O2分解放出氧气,产生沉淀的原因是反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动。