从高考实验试题评分中谈化学实验的备考

江苏

在今年暑期的化学教师业务能力培训中，有幸听到一位今年参加高考阅卷的老师分享的阅卷心得，这简直就是一顿饕餮盛宴，给我们的一线化学教师很多启发。

化学是一门以实验为基础的自然学科，许多化学概念的形成、化学反应原理的发现、新物质的合成等都是通过化学实验得到的，化学实验也是化学学科核心素养的必备素养之一。化学实验在高考试题中所占分值在20%以上，是高考试题中的难点之一，化学实验题也是最容易暴露学生问题的一种题型。

化学实验是化学学习的重要方法之一，因此教师平时在化学进行过程中，能做的实验要尽量带着学生去做，学生自己能做的要放手让学生自己去做，在做实验的过程中要认清仪器的名称，明确仪器的作用、操作的注意事项以及规范化的语言叙述。下面我就以2019江苏卷为例谈谈高考阅卷的体会，并结合2019全国卷Ⅰ和卷Ⅱ来谈谈化学实验的考查及备考策略。

一、试题赏析

【例1】(2019·江苏卷·19节选)实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：

(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为____________________________；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是______________________________。

(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60～70℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是______________________；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有____________________________。

(4)滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案：__________[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)2]。

【答案】(1)1.6×104

(3)温度过高，(NH4)2CO3分解 加快搅拌速率

(4)在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5～8.5时，过滤

【例2】(2019·江苏卷·20节选)CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。

(1)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图。

①写出400～600℃范围内分解反应的化学方程式：____________________________。

②与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是______________________________。

【点评】对于第一空的反应条件是评分的要点，有的同学习惯不好，做题随意，有写成加热、高温或者其他温度的，这样均不得分，必须写400～600℃或者400至600℃中任一温度均可。这也给老师和同学们一个很大的提醒，对于反应条件一定要准确，不能含糊不清，更不能错写。第二个空的解答，很多同学摸不着头脑，其实仔细思考，可以从上一题找到线索，CaC2O4·H2O分解生成CO和CaCO3，CaCO3再次分解，可以使制得的CaO更加疏松多孔。关键词在于“疏松多孔”，写成“松”、“空”、“间隙增大”均可，因此关键词的解答很重要。

二、迁移应用

【例3】(2019·全国卷Ⅰ·9)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：

回答下列问题：

(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是____________________________。

(2)步骤②需要加热的目的是____________________，温度保持80～95℃，采用的合适加热方式是____________________。

铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为________(填标号)。

A

B

C

D

(3)步骤③中选用足量的H2O2，理由是________________________。分批加入H2O2，同时为了____________________，溶液要保持pH小于0.5。

(4)步骤⑤的具体实验操作有________________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。

【答案】(1)碱煮水洗

(2)加快反应速率 热水浴 C

(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+，不引入杂质 防止Fe3+水解

(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)

【解析】(1)油污在碱性条件下容易水解，所以工业上常常用热的碳酸钠溶液清洗废铁屑，即碱煮水洗。(2)步骤②需要加热的目的是加快反应速率；温度保持80～95℃，故采用的合适加热方式是水浴加热(热水浴)；铁屑中含有少量硫化物，硫化物与硫酸反应生成硫化氢气体，可以用氢氧化钠溶液吸收，为了防止倒吸可以加装倒置的漏斗，故选择C装置。(3)步骤③中选用足量的H2O2，H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+，且H2O2的还原产物为H2O，不会引入新的杂质；因为H2O2本身易分解，所以在加入时需分批加入，同时为了防止Fe3+水解，溶液要保持pH小于0.5。(4)为了除去可溶性的硫酸铵、铁离子等，需要经过的步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。

【点评】第一小题源于教材中碳酸钠性质的探究，碳酸钠可以去除金属表面的油污，在加热条件下去油污性能更好。第二小题考查实验反应条件控制的方法和目的，加热可以加快反应速率，而要保持温度比较恒定，一般采用的加热方式是水浴加热(热水浴)，第三个空主要考查防倒吸装置，也是常考考点之一。第三小题第一空的关键词为“全部”，因为题干加入“足量H2O2”，目的在于将Fe2+全部氧化为Fe3+，此外氧化剂H2O2的好处在于不引入新杂质，这也是得分要点；第二个空的思路在于pH小于0.5，考虑到Fe3+易水解，而酸性条件下，可以抑制其水解。对于第四小题，从溶液中得到晶体的基本步骤，这种规范化用语——加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)不可以写错，漏写、错写均不得分。

【例4】(2019·全国卷Ⅱ·10节选)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%～5%、单宁酸(Ka约为10-4，易溶于水及乙醇)约3%～10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。

索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：

(1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的：________________，圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒________。

(2)提取过程不可选用明火直接加热，原因是____________________，与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是________________。

(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂，与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是____________________。“蒸发浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有________(填标号)。

A.直形冷凝管 B.球形冷凝管

C.接收瓶 D.烧杯

(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是________。

【答案】(1)增加固液接触面积，提取充分 沸石

(2)乙醇易挥发，易燃 使用溶剂少，可连续萃取(萃取效率高)

(3)乙醇沸点低，易浓缩 AC

(5)升华

【解析】(1)萃取时将茶叶研细可以增加固液接触面积，使提取更充分；由于需要加热，为防止液体暴沸，加热前还要加入几粒沸石。(2)由于乙醇易挥发，易燃烧，为防止温度过高挥发出的乙醇燃烧，因此提取过程中不可选用明火直接加热；根据题干中的已知信息可判断与常规的萃取相比较，采用索式提取器的优点是使用溶剂量少，可连续萃取(或萃取效率高)。(3)乙醇是有机溶剂，沸点低，因此与水相比较乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩。蒸馏浓缩时需要冷凝管，为防止液体残留在冷凝管中，应该选用直形冷凝管，而不需要球形冷凝管；为防止液体挥发，冷凝后得到的馏分需要有接收瓶接收馏分，而不需要烧杯，故选AC。(5)根据已知信息可知咖啡因在100℃以上时开始升华，因此该分离提纯方法的名称是升华。

【点评】此题考查的知识比较基础并有所创新。但第一小题的“沸石”依然会有同学写错字，如“废石”等，写错字是不得分的，这在平时的学习中一定要注意，比如常见的“褪色”写成“退色”、“逸出”写成“溢出”、“酯化”写成“脂化”等等。第二小题考查学生善于捕捉信息的能力，重在读懂题意，寻找关键词“乙醇”，然后从“乙醇”的性质——易挥发、易燃烧上找答案。第二个空要认真审题，在题干中找到关键词“连续萃取”或者写“提高萃取效率”即可得分。对于遇到一些新的创新型仪器的时候，首先不用害怕，认真分析，即使不会，也可以往好的方面去答，一般这种新的仪器肯定有更好的优点，如利用率高、操作简单等等。第三小题和第五小题也是考查基本实验操作的，平时基础扎实，这些题目做起来还是得心应手的。

三、备考策略

1.阅卷老师在评分过程中的主要原则：

①化学用语的规范化给分原则

②解答题的关键字、要点化给分原则

③多答案填空题挑选正确的给分原则

2.学生存在的问题有：

会而不对、对而不全、全而不精，以及书写随意、格式混乱、书写错别字、连笔字等，高考试题对学生的知识有很高的要求，特别要注意基础和细节。

3.备考建议：

①落实基础，规范答题。纵观多年的高考试卷，不难发现，答题不规范是学生失分的主要原因之一。从考生的失分情况分析，有相当一部分考生因为“低级错误”而失分，主要表现在化学基本用语不规范、语言表达能力差等方面。这都是由于平时学习要求不严格，基础训练落实不到位所造成的。因此在平时学习中要熟练掌握仪器的名称和用法以及必考实验的基本操作，如物质检验，分离与提纯等。

②强化审题，提升能力。一是强化审题的态度，看完题再做题；二是强化审题的方法，抓重点词、标重点字、理解题意后再做题；三是抓审题的能力，从大量信息中概括出重点信息、关键信息。因此备考要从细节入手，强化规范意识，养成严谨仔细的学习态度和习惯，提高运用化学用语的准确性，克服答非所问的现象，尽可能减少因答题不规范造成的失分。

③关注热点，突破重点。如过滤、如何洗涤、用什么试剂洗涤、如何检验洗涤效果、如何结晶、如何干燥气体、如何干燥固体、沉淀是否完全等热点问题。注意洗涤沉淀与沉淀洗涤是否完全的方法以及检验是否完全沉淀三者操作的不同。洗涤沉淀是要书写洗涤沉淀的操作方法，具体得分要点：注入洗涤液→加洗涤液(完全浸没晶体)→重复操作；而沉淀洗涤是否完全指检验洗涤的滤液中是否有杂质离子，具体得分要点：取样(最后一次洗涤滤液)→滴加试剂→描述现象→得出结论(沉淀是否洗涤干净)；对于是否完全沉淀，具体得分要点：沉淀静置，取少量上层清液→滴加×××试剂→得出结论(若无沉淀，则证明沉淀完全)。总之，在做题时要看清问题，再做具体解答，并且注意答题的规范性和完整性。