“虚拟实验情景”类试题的解题策略

高意洋

摘  要：高考化学试题中“给定实验情景”类试题，侧重考查同学们的观察能力、思维能力、实验能力和评价能力。这类试题或根据实验目的，要求选择仪器、药品或评价实验方案或分析相关问题，本文通过解题总结后提出自己的“虚拟实验情景”类试题的解题策略。

关键词： 虚拟实验情景;实验能力;评价能力;解题策略

“给定实验情景”类试题，侧重考查同学们的观察能力、思维能力、实验能力和评价能力。这类试题或根据实验目的，要求选择仪器、药品或评价实验方案或分析相关问题，提出自己的见解或处理实验信息数据和实际的实验设计等等不一而足。这类试题的最大特点是立意往往具有创新性。但其“缺点”是问题的设置有梯度，一般设问都能在课本上找到其“影子”。这就为解决此类试题提供了足够的空间，同时，也为我们提供了一个很好的复习策略。现例析归纳如下，以供同学们复习参考。

例题 由一种短周期金属元素和一种非金属元素组成的化合物X可与水发生复分解反应。某校兴趣小组用如图装置（夹持装置略去）对其进行探究实验。

（1）仪器G的名称是______________，B中红色石蕊试纸变蓝，则单质M的电子式为________________。

（2）化合物X（相对分子质量为83）中含组成单质M的元素质量分数为16.9%，写出X与水反应的化学方程式：_________________________________________________。

（3）装置E中试剂Z为____________（填化学式），装置E的作用是__________________________________________。

（4）若不通过E、F两装置，请设计实验方案证明D中发生了反应（不通过观察D中固体颜色发生变化）：_____________________________________________。

（5）若装置A中固体样品含有杂质（杂质不参与反应），某同学通过测定F中单质M在标准状况下的体积和固体样品的质量，以确定固体样品中X的质量分数，判断该方案是否可行，并说明原因：____________________________________。

解析：本实验为给定实验情景，要求对“短周期元素组成的化合物X”进行探究。延伸考虑就是，该物质可以水解、可以与试纸显色、可以与氧化铜（弱氧化剂）反应。课本中的影子是：NaN可做汽车安全气囊。分析“给定情景”可以看到A应为水解验证装置，且水解后生成一种碱性气体：高中唯一碱性气体NH。因为氨气易溶于水，E为安全装置。本题的设问梯度合理，“影子”清晰，最后一问与起始“给定情景”浑然一体，给人一种美的享受。

（1）仪器G的名称是分液漏斗;B中红色石蕊试纸变蓝，则产生氨气，氨气与氧化铜加热反应生成单质M为氮气，其电子式为·（·）N⋮⋮N·（·）;（2）化合物X中含氮元素质量分数为16.9%，X应该为氮与活泼金属形成的氮化物，设X的化学式为MN，则×100%=16.9%，解得x=1，故M的相對原子质量为=23，则X为NaN，NaN与水反应的化学方程式为NaN+3HO===3NaOH+NH↑;（3）装置E中试剂Z为CCl，装置E的作用是吸收未反应的NH，并防止倒吸;（4）若不通过E、F两装置，称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量，通过固体质量的变化证明D中发生了反应（不通过观察D中固体颜色发生变化）;（5）该方案不可行，因为装置A中生成的氨气不可能完全与CuO反应。

答案：（1）分液漏斗 ·（·）N⋮⋮N·（·） （2）NaN+3HO===3NaOH+NH↑ （3）CCl 吸收未反应的NH，并防止倒吸 （4）称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量 （5）不可行，因为装置A中生成的氨气不可能完全与CuO反应

点评：实验能力是考生将来从事科学研究的基础。本题有点探究性实验的影子。此类题最大的特点是考查学生的化学思维方法，没有就实验本身下定论。要求学生自己开动脑筋，探究，自己动手实验。探究性实验的设计和评价对大家的思维能力有较高层次要求，它对于同学们掌握科学知识和方法、体验科学过程、培养科学态度和思维习惯都具有不可替代的作用。解答探究性实验习题时，首先要紧扣实验目的，这是解答后面所有设问的一个灵魂;其次要注意寻找课本中所学过的实验模型，即找出其“影子”从而把陌生的问题转化为相对熟悉的环境。此外，解题时要注意化学用语的规范性，对于实验操作的描述，要注意操作的完整性及连续性，切忌口语化。

近年来实验题的分值接近或超过化学总分的20%，足以说明命题者对实验力考查的厚爱。从近年理综化学实验题可以看出，实验题的选材大都来看对教材实验的改进或衍变，体现了“源于教材又高于教材”的命题指导思想。这几年的实验试题，考生都有似曾相识的感觉，但又与教材实验或平时的训练题不完全一致，都有不同程度的装置创新、条件创新和方法创新，这样做不但能考查学生的实验能力，又能考查学生的创新能力。这是今后实验考查的方向，对此在今后的复习中我们应引起足够的重视。

综上述，“给定实验情景”类试题的策略是：分析好题意，领会命题者想利用什么“影子”，想让“要我们干什么”，“我们能干什么”“我们应怎么办”，然后作出恰当的回答。当然，复习时掌握扎实的基础知识才是实施上述策略的关键。

参考文献

[1]  5年高考3年模拟，B版][M].曲一线.北京：首都师范大学出版社.2019

[2]  《论提高高中生化学解题能力的有效途径》[J].蒋明龙.《中学生数理化》，2019