高考化学实验题的考查方式与解题策略

＞＞＞韩 娟 张英锋

在高考理综化学部分，实验题是一道必考题，此类题目比较灵活，形式多样，考生解起来比较困难，得分普遍不高。但实际上这类题目基本上都是在教材实验的基础上改编而成的，不管形式怎么变化，基本原理都是教材上的内容。只要把握了教材内容，掌握一定的解题技巧，答好实验题并不难。高考化学实验题可分为定量实验、制备实验、探究实验、设计实验四大类。现结合近几年高考试卷中常见的考点对这四类实验题的解题思路进行说明，抛砖引玉，引发学生对实验题解题策略进行思考。

一、定量实验

定量实验在近两年的高考题中考查比较多的就是滴定实验。滴定实验可分为酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等。

1.酸碱中和滴定

例1.(2017年全国Ⅰ卷理综26题)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。回 答 下 列问题：

（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m 克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%。

答案：（5）1.4cV 7.5cV m m

【解析】实验中先把甘氨酸中的氮元素转化为铵盐，再把铵盐转化为氨气被硼酸吸收，然后利用NH3·H3BO3和盐酸的反应进行滴定实验。在转化过程中，甘氨酸中的氮元素和盐酸的物质的量相等，根据这个定量关系很容易就能计算出样品中氮的质量分数和样品的纯度。

2.氧化还原滴定

例2.(2018年全国Ⅲ卷理综26题)硫代硫酸 钠 晶 体（Na2S2O3·5H2O，M=248g·mol-1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：

（2）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：

②滴定：取 0.00950 mol·L-1的 K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液____________ ，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80 mL，则样品纯度为_____________%（保留1位小数）。

答案：（2）② 蓝色褪去 95.0

【解析】本题选用淀粉作指示剂，在滴定过程中K2Cr2O7标准溶液与I-反应生成I2，I2与硫代硫酸钠样品溶液存在定量关系，通过转化可以找到K2Cr2O7标准溶液和硫代硫酸钠样品溶液之间的定量关系，通过计算即可求出样品纯度并判断滴定终点的现象。

3.沉淀滴定

例3.(2017年天津卷理综化学9题)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。

Ⅱ.滴定的主要步骤

a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。

b.加入 25.00 mL 0.1000 mol·L-1AgNO3溶液（过量），使I-完全转化为AgI沉淀。

c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。

d.用0.1000 mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。

e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表：

实验序号 1 2 3消耗H4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98

f.数据处理。

回答下列问题：

所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_______mL，测得 c(I-)=____________mol·L-1。答案：10.00 0.0600

【解析】第一次实验数据误差较大要舍去，用第二和第三次的数据取平均值即可求出所消耗的NH4SCN标准溶液的平均体积。一定体积的NaI溶液与一定量且过量的AgNO3溶液反应，剩余的AgNO3溶液用一定浓度的NH4SCN溶液进行滴定，根据NH4SCN溶液的用量可以求出过量的AgNO3溶液，进而求出NaI溶液中I-的物质的量浓度。

解题策略：此类定量实验中考查的氧化还原滴定、沉淀滴定，表面上看是陌生知识，但实验原理、实验步骤和数据处理方法都与教材中酸碱中和滴定实验完全一致，实验成功的关键是要明确反应物之间的定量关系，找到合适的指示剂指示滴定终点。所以想要解答好此类题目，首先要熟知教材中的相关知识，然后结合题目所给关键信息找到实验的关键点，最后进行类比分析就可以了。

二、制备实验

例4.(2018年全国Ⅰ卷理综26题）醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O］为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题：

（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是______。仪器a的名称是______。

（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭 K3。

①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为_________。

②同时c中有气体产生，该气体的作用是_________。

（3）打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是_________；d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是___________、___________ 、洗涤、干燥。

（4）指出装置d可能存在的缺点________。

答案：(1)去除水中溶解氧 分液（或滴液）漏斗（2）① Zn+2Cr3＋＝ Zn2＋+2Cr2＋②排除c中空气（3） c中产生H2使压强大于大气压 （冰浴）冷却 过滤

（4）敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触

【解析】该题中醋酸亚铬晶体这种物质对于考生来说是陌生的，但仔细阅读题中信息发现，此实验成功的关键在于创造一个无氧环境，防止二价铬被氧化。通过分析，考生自然会想到这与教材中氢氧化亚铁的制备原理是完全一致的。实验过程中通过蒸馏水煮沸、用氢气排出装置内的空气等操作来实现排除氧气的目的；d装置敞口放置会与空气接触，会使生成的醋酸亚铬晶体被氧化，导致实验失败。

解题策略：高考题对新物质的性质、结构、制备和应用等知识的考查是必然的，遇到陌生物质时，只要考生能读懂题目中的信息，紧紧抓住新物质的性质，联系所学同类物质的相关知识，灵活进行类比迁移，就可以使问题迎刃而解。

三、探究实验

例5.(2017年北京卷理综28题）某小组在验证反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是_________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：______________

序号取样时间/min____________________________ _现象_ⅰ__________3__产生大量白色沉淀；溶液呈红色ⅱ 30 产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深ⅲ 120 产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅

（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）

② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；

假设b：空气中存在O2，由于______（用离子方程式表示），可产生Fe3+；

假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生 Fe3+；

假设d：根据______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：向硝酸酸化的______溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是_____，操作及现象是______ 。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ～ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：__________。

答案：(2)2Fe3++Fe=3Fe2+②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀

③ 0.05mol·L-1NaNO3FeSO4溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深

1.1 乡镇文化人才总量、特别是中高级专业技术人才偏少，正高职称人才几乎没有，副高职称技术人才也是凤毛麟角。中高级人才多为文化艺术、文博，并多数集中在县公益性文化事业单位，如：文工团、博物馆、文化馆等单位，而真正在乡镇文化站的人才比较少。

(3)溶液中存在反应：①2Ag++Fe＝Fe2++2Ag，②Ag++Fe2+＝Fe3++Ag，③Fe+2Fe3+＝3Fe2+。反应开始时c(Ag+)大，以反应①、②为主，c(Fe3+)增大。约30min后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小

【解析】题目中所给信息和实验操作比较多，但仔细分析可知核心问题是如何在铁粉过量的情况下产生Fe3+，把握住了这个关键点思路就清晰了。考生运用已掌握的氧化还原反应知识，找到把Fe2+氧化成Fe3+的氧化剂，提出假设，然后根据假设进行实验探究。其它实验探究是给出实验方案，学生根据实验现象得出结论；而本题是给出假设，要求考生自己设计实验方案，加大了题目的难度。考生需要分析找出假设a、b、c和假设d的差异是氧化剂是否为Ag+，然后再根据Ag+把Fe2+氧化为Fe3+的实验结论，解释实验ⅰ～ⅲ中的现象。

解题策略：解答这类题目，首先要读懂题中的信息，并抓住关键信息；其次要熟练掌握氧化还原反应知识，结合实验现象探究反应原理；最后还要有严密的逻辑思维，注重设问的变化。

四、设计实验

例6.(2018年全国Ⅲ卷理综26题）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol-1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：

（1）已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：

试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液

实验步骤 现象①取少量样品，加入除氧蒸馏水②固体完全溶解得无色澄清溶液③④ ，有刺激性气体产生⑥⑤静置，

答案：（1）③加入过量稀盐酸；④出现乳黄色浑浊；⑤（吸）取上层清液，滴入BaCl2溶液；⑥产生白色沉淀。

解题策略：物质的检验和提纯等实验中经常考查其他物质的干扰，但只要熟知教材中常见物质的检验方法，充分考虑到其他物质存在对检验过程干扰的实际，设计实验排除干扰，实验设计方案就水到渠成了。

通过对以上四类实验题的分析不难发现，虽然高考中这类题目比较灵活，形式多样，但只要熟练掌握了教材中的基础知识，学会提取信息，把握信息的关键点，具有一定的逻辑思维能力和计算能力，就可以在高考中攻克实验题这一难关。

轻松一刻

1.有些人的存在就是为了提醒我们，不要成为那样的人。

2.当你死的时候，你其实没什么感觉，痛苦都是别人的。当你愚蠢的时候也是一样。

3.人到中年，就是一部西游记。悟空的压力，八戒的身材，老沙的发型，唐僧一样的絮絮叨叨……关键还离西天越来越近了!

4.每个阳光和煦的早晨走在上班的路上都会感喟一下：“天气这么好，真不该上班!”但其实如果真的不必上班，我大概也不会爬起来，看到这样和暖宜人的早晨。

5.躺在床上玩手机，困到手机三番五次从手中跌落，也要捡起来继续刷。我们总觉得自己最放不下的是一些人和一些事，其实，最放不下的是手机。

6.花自己的钱办自己的事，既讲节约，又讲效果。

花自己的钱办人家的事，只讲节约，不讲效果。

花人家的钱办自己的事，只讲效果，不讲节约。

花人家的钱办人家的事，既不讲效果，又不讲节约。

7.钓鱼时我对鱼说

来吧

来岸上吧

辞掉你水中的工作

在旅游中升华自我

告别那水中的污浊

让天空净化你的魂魄

鱼对我说

如果我信了你的心灵鸡汤

今晚我就会变成鱼汤