以一道高考题淡化学实验复习策略

■河南省济源高级中学 李雪颖

■河南省济源第一中学 邬宗炯

化学实验操作与探究能力是高中生必备的关键能力,化学实验试题是全国高考理科综合能力测试的重要题型,此类题型思维量大、综合性强,常常融入常见仪器的识别使用、化学实验的基本操作、反应条件的控制与选择、化学方程式的书写和实验方案的设计分析与评价等,考生往往答不到要点上而失分。现通过对一道高考化学实验题的解析,总结化学实验题的命制特点与解答策略,以期对考生有所帮助。

一、例题解析

例题：氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源材料等领域有着重要的应用前景,通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图1所示)。

Ⅰ.将浓硫酸、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。剧烈搅拌下,分批缓慢加入KMnO4粉末。塞好瓶口。

Ⅱ.转至油浴中,35 ℃搅拌1 小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98 ℃并保持1小时。

Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。

Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。

Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。

Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。

回答下列问题:

(1)装 置 图 中,仪 器a、c 的 名 称 分 别是____、____,仪器b 的进水口是_____(填字母)。

(2)步骤Ⅰ中,需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴,原因是____。

(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴,不使用热水浴,原因是____。

(4)步骤Ⅲ中H2O2的作用是_____(以离子方程式表示)。

(5)步骤Ⅳ中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液是否存在SO24-来判断,检测的方法是____。

(6)步骤Ⅴ可用pH 试纸检测来判断Cl-是否洗净,其理由是____。

解析：(1)考查常见实验仪器的名称及使用。认识装置图中的常见仪器并了解仪器的使用方法,考生若在中学做过此类实验则较容易回答。

(2)考查实验方案的分析。分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴的原因,需要考生从反应原理角度分析冰水浴、剧烈搅拌与分批加入的关系,从化学反应速率的控制角度解释。

(3)考查实验条件的选择。使用油浴控温的原因需要考生结合反应条件98 ℃并保持1小时,分析热水浴加热,水会大量汽化,不利于控温,从而选择更利于控温的方式保持恒温。

(4)考查操作步骤的作用与方程式书写。需要考生结合步骤Ⅲ的实验现象分析H2O2用于除去过量的KMnO4,结合氧化还原反应方程式的书写规则及配平原理就能写出该离子方程式。

(5)考查实验方案的设计。通过判断沉淀是否洗净,考查SO2-4的检验的实验方案设计,此问根据高中常见离子的检验不难作答。

(6)考查实验方案的评价。用pH 试纸能否判断Cl-是否洗净,考生可根据溶液中H+、OH-、Cl-的电荷守恒分析,当溶液接近中性时,可认为Cl-已经洗净。

答案：(1)滴液漏斗 三颈烧瓶 d

(2)反应放热,防止反应过快

(3)加热温度接近水的沸点,油浴更易控温

(5)取最后一次洗涤液少量,用稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明洗涤液中不含有SO2-4,反之则有

(6)用pH 试纸测定最后一次洗涤液,pH=7时,溶液中无Cl-,沉淀洗涤干净

点评:通过高考试题的解析可以发现,对于化学实验,不仅要掌握实验基础知识,还要能发现和提出有探究性的问题,能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,并运用相关方法进行实验探究活动。

二、试题特点

高考化学实验题往往选择有价值的情境进行加工改造命制,试题情境真实可靠,表达规范,旨在考查考生的核心素养的发展状况。试题一般围绕物质的性质和反应规律的研究、物质的制备、物质的分离与提纯、物质的检测等方面选取实验活动情境素材,考查考生解决此类问题的一般思路和常用方法,以及必要的实验操作技能。

三、复习策略

在备考复习中,应该注意以下几个方面。

1.注重必做实验复习,夯实基础。

实验题虽然选取了新的情境素材进行深度加工命制,但是考查的仍然是考生的必备知识和关键能力。读懂教材、利用教材、挖掘教材是备考复习成功的关键,试题中的实验原理、仪器、操作与方法等均来自教材,但试题通过信息给予与材料包装后,立意高于教材,需要在复习中依据教材实验建立制备类实验、原理探究类实验、定量测定类实验和创新探究类实验的模型,并运用模型来激发创造性,培养高阶思维能力。有条件的话,可以在有限的时间内,在实验室重点复习必做实验,把基本操作和基础实验吃透。

2.精选精练,选取典型试题练习。

实验试题繁多,但实验类型却有限。所以选取不同类型的试题精练,抓住重点,有的放矢才能更加贴近高考。在有限时间里,应摒弃贪多求全的思想,分类选择典型试题,用最典型的试题、最有价值的试题去锻炼思维,培养能力,提高学科核心素养。只有这样才能在复习中减少无用功,提高复习的质量,提高化学实验的能力,体现化学学科核心价值。