化学实验题中文字叙述类问题的解答

◇ 宁夏 王开山

化学实验既是化学学科的核心内容,也是培养学生科学探究能力的重要方法．笔者在整理近年理综化学实验题的问题设置时发现,有一些问题的解答需要用一定量的文字进行叙述和表达,笔者将其称为文字叙述类问题．该类问题通过文字叙述的方式能很好地考查学生对化学实验基础知识的掌握程度和分析问题、解决问题的能力．笔者发现学生遇到这类问题时往往难以入手,得分普遍不高．为了帮助学生高效解答这类问题,笔者将常见的文字叙述问题归纳为五类,并将每类中常见问题的解答要点梳理如下．

1 操作描述类问题

问题1怎样检查装置的气密性？

装置保证良好的气密性是实验顺利进行的前提．装置气密性检查的原理是:通过改变温度或气体的体积看是否改变了压强，通过气泡的产生、水柱的形成、液面的升降等来判断装置的气密性．图1装置气密性检查依据的原理是:当体积(V)和气体的量(n)都不变时,气体压强(p)与温度(T)成正比．

图1

解答要点将导管伸入水中,用手捂热(或用酒精灯微热)试管,如果导气管末端产生气泡,松手后(或撤去酒精灯)导管末端有一段水柱形成,证明装置气密性良好．

图2

图2装置气密性检查依据的原理是:当温度(T)和气体的量(n)都不变时,气体压强(p)与体积(V)成反比．

解答要点关闭导气管,向球形漏斗中加水,使漏斗中的液面高于容器内的液面,一段时间后,如果液面差不变,证明装置气密性良好．

其他装置气密性检查的原理和方法同上．

问题2怎样操作才能从溶液中析出晶体?

从溶液中得到晶体的方法一般有两种:蒸发结晶和冷却热饱和溶液结晶．选择哪种方法主要是根据最终析出晶体的性质和组成来判断的．

1)若最终析出的晶体为溶解度随温度变化不大的物质并且不带结晶水,可以采用蒸发结晶．

解答要点在蒸发皿中蒸发溶液至出现大量晶体时停止加热,用余热将溶剂蒸干．

2)若最终析出的晶体为溶解度随温度升高而明显增大的物质(或析出的晶体带结晶水),宜采用冷却热饱和溶液结晶法.

解答要点将溶液蒸发浓缩,待自然冷却后出现大量晶体,过滤．

问题3怎样洗涤沉淀？

过滤出的沉淀，其表面一般会附着一些杂质粒子,需要进行洗涤．

解答要点将沉淀转移至过滤器中,用玻璃棒引流注入蒸馏水,直到刚好没过沉淀,待液体自然流下后重复2～3次．

问题4怎样向容器中添加试剂？

该问题的分析要分加固体和加液体两种情况．

解答要点加固体时要先将试管或烧瓶平放，用药匙或镊子将药品送到烧瓶或试管底部，再将烧瓶或试管慢慢竖起，拿出药匙或镊子．

加液体试剂时，如果该液体试剂(如浓H2SO4)和其他试剂混合后会放出大量的热，则该试剂要后加，并用玻璃棒不断搅拌，防止飞溅．如果该液体试剂易分解(如H2O2)，则要等到其他试剂混合后冷却至室温再加该试剂，防止受热发生分解．

2 结论说明类问题

问题5怎样说明沉淀已洗涤干净？

解答要点(以洗涤沉淀表面附着的Cl-为例)取适量最后一次洗涤液于一支干净的试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀已经洗涤干净;若出现白色沉淀,则说明沉淀未洗涤干净．

问题6怎样说明已经达到滴定终点？

滴定终点主要是根据特征颜色的变化进行判断的．特征颜色可以是由外加指示剂引起的(如酸碱中和滴定时滴加酚酞或甲基橙等;碘单质参与或生成的反应滴加淀粉溶液等),也可以是由溶液自身颜色的变化引起的(如KMnO4溶液参与的反应)．

解答要点(以KMnO4溶液滴定某无色还原性微粒为例)当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为红色,且30 s内不褪色,说明达到了滴定终点．

问题7怎样证明产物中有某种物质生成？

产物中是否有某种物质生成主要是根据该产物的特征反应进行判断的．

解答要点1)(以说明混合气体产物中有CO生成为例)将气体产物通入足量NaOH溶液中,然后通过浓硫酸进行干燥,再通过热的CuO粉末和澄清石灰水,若黑色CuO粉末变红,并且澄清石灰水变浑浊,说明气体产物中有CO生成．

2)(以说明固体产物中有Fe2+生成为例)取少量固体产物于一支洁净的试管中,滴加少量盐酸将其溶解,加入一定量的酸性高锰酸钾溶液,若酸性高锰酸钾溶液褪色,说明固体产物中有Fe2+生成(其他合理方法都可选择)．

3 措施实施类问题

问题8怎样加快化学反应速率？

解答要点提高反应温度、加入合适的催化剂、将固体研磨成粉、搅拌等．

问题9若反应需在60 ℃左右进行,应怎样加热?

解答要点采用水浴加热．

问题10怎样使FeCl3·6H2O晶体脱水？

晶体脱水主要采用加热的方法,但要注意部分盐易发生水解．

解答要点将FeCl3·6H2O在HCl气氛中加热脱水后可以得到无水FeCl3．

4 原因分析类问题

问题11图3中分液漏斗上方连接橡皮管的作用是什么？

图3

解答要点分液漏斗上方连接一个橡皮管,可以平衡分液漏斗内外压强,使稀盐酸顺利滴下．

问题12为什么在实验前要通入一段时间氮气？

解答要点氮气的性质较稳定,实验前通入氮气主要是防止某些具有还原性的反应物与空气中的氧气发生反应．

问题13实验结束后,为什么还要通入一段时间氮气？

解答要点实验结束后通入氮气一般与定量实验有关．主要是把生成的气体全部赶入某试剂中加以吸收,以便准确测定产物的量．

问题14空瓶的作用是什么？

空瓶的出现一般与实验安全有关,主要考虑的是防止倒吸．

解答要点防止某液体倒吸至反应容器内．

问题15最后连接干燥管的作用是什么？

干燥管中一般加的是碱石灰,可以吸收SO2、Cl2等污染性气体和H2O．也可以防止空气中的CO2和水蒸气进入容器内对实验造成影响．

解答要点吸收某种气体,避免污染空气;可以防止空气中的CO2和水蒸气进入反应容器内,以免对实验造成干扰．

问题16多孔球泡的作用是？

解答要点多孔球泡主要是为了增大反应物的接触面积,加快化学反应速率,使反应能够充分进行．

问题17为什么要用冰水洗涤沉淀？

用冰水洗涤沉淀主要考虑的是溶解性的问题．

解答要点由于大部分沉淀在冰水中的溶解度比较小,可以降低沉淀的损失．

5 后果分析类问题

问题18不加某装置一般会有什么后果？

这类问题一般要考虑环境污染和副反应的发生．

解答要点不加某装置,可能造成环境污染,也可能造成副反应的发生．

问题19温度过高会造成什么后果?

解答要点温度过高造成的后果一般要考虑反应物的挥发、分解或催化剂失活等．

问题20图4装置有什么缺陷,可能会造成什么后果，应该怎样改进？

图4

解答要点通入CO后易造成氧化铁固体粉末堵塞直玻璃管内导管口．改进的措施是在导管口加一团棉花．

文字叙述类问题对学生的综合素养要求较高,不但要求学生扎实掌握化学实验基本知识,还应该有比较强的文字表达能力．因此在平时做题过程中要善于总结和提炼,做到从审题到调动知识,再到语言组织,力求思路清晰,语言表达规范、精炼、准确．