鄧彥平

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，從近幾年全國(guó)卷高考試題看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在選擇題中共出現(xiàn)7次，出現(xiàn)概率為100%。試題考向有以下四個(gè)方面：一是化學(xué)實(shí)驗(yàn)常識(shí)及基本操作；二是物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純;三是實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)；四是物質(zhì)制備和性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。我將從這四個(gè)方面的題型對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)題的解題方法和解題策略進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)題的解題方法

（一）化學(xué)實(shí)驗(yàn)常識(shí)及基本操作題

例題一：（2020山東卷，1）實(shí)驗(yàn)室中下列做法錯(cuò)誤的是（ ）

A.用冷水貯存白磷

B.用濃硫酸干燥二氧化硫

C.用酒精燈直接加熱蒸發(fā)皿

D.用二氧化碳滅火器撲滅金屬鉀的燃燒

[必備知識(shí)]物質(zhì)的保存、氣體的干燥、儀器的使用、事故處理。

[能力素養(yǎng)]試題以實(shí)驗(yàn)基本操作的正誤判斷為載體，從藥品保存、氣體凈化、儀器使用和事故處理等角度，考查學(xué)生的推理判斷等能力。

1.推理判斷能力

①基于物質(zhì)性質(zhì)的藥品保存判斷。

白磷的著火點(diǎn)低，白磷在空氣中易自燃，白磷的密度大于水的密度，基于以上幾條白磷的性質(zhì)，所以白磷應(yīng)冷水貯存。

②基于物質(zhì)性質(zhì)的除雜判斷。

二氧化硫與濃硫酸不反應(yīng)，濃硫酸有吸水性，故可用濃硫酸干燥二氧化硫。

③基于儀器特征的使用判斷。

蒸發(fā)皿形狀是弧面 ，蒸發(fā)皿的厚度較大且較為均勻，不易破裂，故可直接用酒精燈加熱。

④基于物質(zhì)性質(zhì)的事故處理判斷。

鉀燃燒生成過(guò)氧化鉀、超氧化鉀，過(guò)氧化鉀、超氧化鉀與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣且反應(yīng)放熱，所以金屬鉀燃燒時(shí)不能用二氧化碳滅火。

2.批判性思維能力

燒杯和蒸發(fā)皿的主要成分都是硅酸鹽，為什么蒸發(fā)皿能用酒精燈直接加熱而燒杯不能？

[答案]D

[失分原因剖析]由于不能根據(jù)鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物推測(cè)鉀與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物，不能根據(jù)過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)推測(cè)過(guò)氧化鉀或超氧化鉀與二氧化碳的反應(yīng)，而錯(cuò)判D項(xiàng)。

（二）物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純

例題二：（2020全國(guó)一卷，9）下列氣體去除雜質(zhì)的方法中，不能實(shí)現(xiàn)目的的是（ ）

[必備知識(shí)]物質(zhì)的性質(zhì)、氣體的除雜。

[能力素養(yǎng)]試題以物質(zhì)除雜方法的正誤判斷為載體，從物質(zhì)的性質(zhì)、除雜方法的選擇等角度，考查學(xué)生的推理判斷等能力。

1.推理判斷能力——基于物質(zhì)性質(zhì)的除雜方法判斷

①含硫化合物SO2具有較強(qiáng)的還原性，H2S具有較強(qiáng)的還原性，二者都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化

②氯及其化合物氯化氫易溶于飽和食鹽水，氯氣難溶于飽和食鹽水，氯氣中的氯化氫用飽和食鹽水可除去

③氧氣能與灼熱的銅反應(yīng)，氮?dú)獠荒芘c灼熱的銅反應(yīng)，除去氮?dú)庵械难鯕庥米茻岬你~絲網(wǎng)

④氮及其化合物的性質(zhì) ，NO2可以與NaOH反應(yīng)，NO與NaOH 溶液不反應(yīng)，故可通過(guò)NaOH溶液除去NO2

2.批判性思維：NO?和NO混合氣體可以與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成NaNO2，為什么還可以用NaOH溶液除去NO中的NO2呢？[答案]A

[失分剖析]忽視SO2也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而錯(cuò)判A項(xiàng)。

例題三：（2022全國(guó)乙卷，9）某白色粉末樣品，可能含有[Na2SO4]、[Na2SO3]、[Na2S2O3]和[Na2CO3]。取少量樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①溶于水，得到無(wú)色透明溶液。

②向①的溶液中滴加過(guò)量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體逸出。離心分離。

③?、诘纳蠈忧逡?，向其中滴加[BaCl2]溶液有沉淀生成。

該樣品中確定存在的是（ ）

A.[Na2SO4、Na2S2O3] B. [Na2SO3、Na2S2O3]

C. [Na2SO4、Na2CO3] D. [Na2SO3、Na2CO3]

[試題情境]本題是以判斷混合物組成作為情境，屬于實(shí)驗(yàn)探究情境。

[必備知識(shí)]元素化合物性質(zhì)、物質(zhì)的鑒別。

[能力素養(yǎng)]試題給出了物質(zhì)鑒別的操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要求判斷該混合物的組成，要考查學(xué)生信息獲取與加工、邏輯論證能力。

1.信息獲取與加工能力

關(guān)鍵信息：①取少量樣品溶于水得到無(wú)色透明溶液；②向①的溶液中滴加過(guò)量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體放出；③取②的上層清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成。

2.邏輯論證①取少量樣品溶于水得到無(wú)色透明溶液，說(shuō)明固體溶于水且相互之間能共存，②向①的溶液中滴加過(guò)量稀鹽酸，溶液變渾濁，有刺激性氣體放出，說(shuō)明固體中存在Na2S2O3發(fā)生反應(yīng)S2O2-

3? +2H+=S↓+H2O+SO2↑，離心分離，③?、诘纳蠈忧逡?，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，則沉淀為BaSO4，說(shuō)明固體中存在Na2SO4，不能確定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3與過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫，Na2CO3與過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，而這些現(xiàn)象可以被Na2S2O3與過(guò)量鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象覆蓋掉，綜上分析，該樣品中確定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3。[答案]A

[失分原因剖析]對(duì)硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)認(rèn)識(shí)不清。

（三）實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)

例題四：（2022年全國(guó)甲卷，13）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，下列?shí)驗(yàn)及現(xiàn)象、結(jié)論都正確的是（ ）

A. A B. B C. C D. D

[必備知識(shí)]物質(zhì)的檢驗(yàn)和物質(zhì)的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、水解反應(yīng)、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷。

[能力素養(yǎng)]試題給出了四組實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分別涉及鹽類(lèi)的水解、氧化性、物質(zhì)的檢驗(yàn)、物質(zhì)的性質(zhì)以及，需要評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否得到相應(yīng)的結(jié)論，主要考查學(xué)生信息獲取與加工、邏輯論證能力。

A.CH3COONH4中[NH+4]水解，[NH+4+H2O][]

[NH3?H2O+H+]，會(huì)消耗CH3COO-水解生成的OH-，測(cè)定相同濃度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者，不能說(shuō)明Kh（CH3COO-）＜Kh（[HCO-3]），A錯(cuò)誤；

B.濃鹽酸也能與KMnO4發(fā)生反應(yīng)，使溶液紫色褪去，B錯(cuò)誤；

C.K2CrO4中存在平衡2[CrO2-4]（黃色）+2H+[]

[Cr2O2-7]（橙紅色）+H2O，緩慢滴加硫酸，H+濃度增大，平衡正向移動(dòng)，故溶液黃色變成橙紅色，C正確；

D.乙醇和水均會(huì)與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，故不能說(shuō)明乙醇中含有水，D錯(cuò)誤；[答案]C

[失分原因剖析]忽略銨根離子的水解和Cl-與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)。

（四）物質(zhì)制備和性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

例題五：（2021全國(guó)乙卷，8）在實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備氣體，合理的是（? ? ）

[棉花]

[必備知識(shí)]常見(jiàn)氣體制備的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置。

[能力素養(yǎng)]試題給出了實(shí)驗(yàn)裝置和四組化學(xué)試劑，判新所給實(shí)驗(yàn)裝置和試劑能否制備品需氣體，主要考查學(xué)生的信息獲取與加工、邏輯論證和推理判斷能力。

1.信息獲取與加工能力

Ca（OH）2+NH4Cl和MnO2+KClO3均為固態(tài)藥品;MnO2+HCl和 NaCl+H2SO4（濃）均為固態(tài)和液態(tài)藥品的反應(yīng)。

2.邏輯論證——基于實(shí)驗(yàn)裝置證據(jù)的綜合分析

由大試管口向下傾斜可知反應(yīng)物應(yīng)為固態(tài)藥品

需加熱一有酒精燈一小試管口向上一向上排空氣法一氣體密度應(yīng)大于空氣的氣體

3.推理判斷能力

（1）基于氣體發(fā)生裝置的狀態(tài)分析。氣體發(fā)生裝置，試劑應(yīng)均為固態(tài)，Ca（OH）2+ NH4Cl和MnO2+KClO3，均為固態(tài)藥品，符合要求，MnO2+HCl（濃）和NaCl+H2SO4（濃）中均有液態(tài)藥品，不符合要求；（2）基于氣體收集裝置的密度分析。氣體收集裝置，氣體密度應(yīng)大于空氣，NH3的密度小于空氣，不符合要求，O2的密度大于空氣，符合要求；（3）基于反應(yīng)條件的原理分析。反應(yīng)條件：酒精燈加熱，MnO2+KClO3的反應(yīng)需要加熱→符合要求。

4.批判性感維能力

（1）收集氣體的小試管口處有一團(tuán)棉花，棉花的作用是什么？（2）哪種物質(zhì)也可以用該裝置制備氧氣？（3）利用該裝置收集的氧氣可能帶有一定的顏色，其原因是什么？（4）制備氧氣時(shí)是否需要除雜裝置和吸收裝置？

5.模型構(gòu)建：氣體制備裝置的分析思維

第一步，看反應(yīng)裝置：根據(jù)反應(yīng)裝置判斷反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件;第二步，看除雜裝置。根據(jù)所含雜質(zhì)判斷除雜裝置和除雜試劑的正誤：第三步，看收集裝置：根據(jù)氣體的性質(zhì)判斷收集裝置和收集方法的正誤;第四步，看吸收裝置：根據(jù)氣體的性質(zhì)判新吸收裝置和吸收試劑的正誤。[答案]C

[失分剖析]易混清向上排空氣法和向下排空氣法而錯(cuò)選A項(xiàng)。

例題六：（2021年全國(guó)甲卷，9）實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體的方法可行的是（? ? ）

[必備知識(shí)]常見(jiàn)氣體的制備。

[能力素養(yǎng)]試題給出了四種氣體以及制備方法，需要根據(jù)所給試劑判斷能否制備所需氣體，主要考查學(xué)生推理判斷能力。

（1）推理判斷能力：①基于反應(yīng)物性質(zhì)的原理分析。濃硝酸有強(qiáng)氧化性，鋁通冷濃硝酸，鋁表面會(huì)被純化反應(yīng)停止，無(wú)法制備二氧化氪;濃硫酸有強(qiáng)氧化性，硫離子有強(qiáng)還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S單質(zhì)，無(wú)法制備硫化氫；②基于生成物性質(zhì)的原理分析。加熱氯化銨固體生成NH3和HCl，NH3和HCl遇冷又生成氯化銨固體無(wú)法制備氨氣；③基于氣體制備原理的綜合分析。加熱氯酸鉀和二氧化錳的濕合物，反應(yīng)物生成物和反應(yīng)條件均符合要求。

（2）批判性思維能力

①實(shí)驗(yàn)室可能有哪些制備氨氣的方法？各自的反應(yīng)原理是什么？②鋁片和冷濃硝酸是否能發(fā)生反應(yīng)？鋁片和熱濃硝酸能否反應(yīng)生成二氧化氮？

（3）模型構(gòu)建：氣體制備的分析思維

第一步，看反應(yīng)物；第二步，看反應(yīng)條件；第三步，看生成物。[答案]D

[失分原因剖析]誤認(rèn)為加熱氯化銨可生成氨氣，從而錯(cuò)判A項(xiàng)。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)題的解題策略

化學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇題的命題范圍（或考查范圍）很廣，例如：從知識(shí)方面來(lái)說(shuō)，如無(wú)機(jī)元素化合物的實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)實(shí)驗(yàn)；從“定性”與“定量”方面來(lái)說(shuō)，既有定性實(shí)驗(yàn)，也有定量實(shí)驗(yàn)；從實(shí)驗(yàn)本身來(lái)說(shuō)，往往涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)過(guò)程與不足、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇與使用方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述與應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納與表達(dá)，等等。所以給大家的解題策略具體如下。

（一）熟悉常考的題型結(jié)構(gòu)和考查點(diǎn)。通過(guò)題型分析歸納，全面滲透地掌握考情考法歸納及其穩(wěn)定與變化的規(guī)律，以此為綱進(jìn)行針對(duì)性復(fù)習(xí)和做題，提高得分率。

（二）掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作要求及常見(jiàn)儀器的使用方法，掌握評(píng)價(jià)行實(shí)驗(yàn)題的常見(jiàn)類(lèi)型及分析方法。

（三）要強(qiáng)化整理和記憶熱點(diǎn)題型，由于本部分知識(shí)相對(duì)雜亂，易出現(xiàn)細(xì)節(jié)上的錯(cuò)誤，要整理常見(jiàn)易錯(cuò)點(diǎn)并強(qiáng)化記憶，做題時(shí)根據(jù)平時(shí)的記憶進(jìn)行做題，從而提高做題速度和得分率。

（四）做實(shí)驗(yàn)題時(shí)不能孤立地看待實(shí)驗(yàn)，要學(xué)會(huì)理解與變通，將實(shí)驗(yàn)題與元素化合物的性質(zhì)進(jìn)行緊密聯(lián)系，因?yàn)閮x器的選擇、分離提純、物質(zhì)的檢驗(yàn)、物質(zhì)的制備等均與元素化合物的性質(zhì)密切相關(guān)。