例谈猜想型实验探究题解题策略

方佳鑫

新高考中猜想型的实验探究题是具有广东特色题型，针对这样的题型，如何正确解答呢？本文通过三个典例介绍猜想型的实验探究题的解题策略，

一、探究实验的影响因素

试题呈现1（2021.广东真题节选）某合作学习小组进行以下实验探究.

①实验任务.

通过测定溶液电导率，探究温度对AgCI溶解度的影响.

②查阅资料.

电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量，温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大.25℃时，Ksp（AgCI）=1.8×10 -10.

③提出猜想.

猜想a：较高温度的AgCI饱和溶液的电导率较大.

猜想b：AgCI在水中的溶解度S（45℃）>S（35℃） >S（25℃）.

④设计实验、验证猜想.

取试样I、Ⅱ、Ⅲ（不同温度下配制的AgCI饱和溶液），在设定的测试温度下，进行表l中实验1 -3，记录数据，

⑤数据分析、交流讨论，实验结果为A3>A2>A1.小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想a成立，但不足以证明猜想b成立.结合②中信息，猜想b不足以成立的理由有

，

⑥优化实验，小组同学为进一步验证猜想b.在实验1-3的基础上完善方案，进行实验4和5.请在答题卡上完成表2中内容.

⑦实验总结.根据实验1 -5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想b也成立，猜想b成立的判断依据是 ，

答案：⑤测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度

⑥ 45℃ Ⅱ 45℃

⑦A3>B2>B1

分析⑤实验1-3中，不同的饱和溶液浓度不同且测试温度不同，根据资料显示离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大，所以根据实验1-3无法判断温度较高的饱和溶液离子浓度大，进而不能得出溶解度关系，故答案为：测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度：

⑥如果要判断AgCI在水中的溶解度随温度的变化情况，可以设计不相同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高，则可以得出温度升高饱和溶液中离子浓度高，所以可以设计试样I在45℃下测试与实验3比较;设计试样Ⅱ在45℃下测试与实验3比较.

故答案为：45℃;Ⅱ;45℃;⑦猜想b成立的判断依据是A3>B2>B1，故答案为：A3 >B2 >B.，

策略小结在探究实验的影响因素时，有一个原则就是确保每组实验中只有唯一的变量，其他的影响因素都是一样的，通过对比实验得出结论，

二、根据结论反推操作、现象和假设

试题呈现2某化学活动小组设计如图1所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的CI2与Na2 CO3反应得到的固体物质.

已知：通人一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物.可以确定的是C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO3，现对C成分进行猜想和探究.

①提出合理假设，

假设1：存在两种成分：NaHCO，和____;

假设2：存在三种成分：NaHCO，和____、____.

②设计方案，进行实验.请按表3所示写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）.

限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯.

分析通过步骤3“向6试管中滴加过量的稀HNO3溶液，再滴加AgNO3溶液”和预期现象和结论，很明显是检验氯离子的实验设计，结合本题是探究潮湿的CI2与Na2 CO3，可推出其实验设计意图是想证明C中NaCI的存在.题中提到“C中含氯元素的盐只有一种”，假设1和假设2中都含有NaCI.另外还有一种组分，应为未完全反应的Na2 CO3，故假设1为NaCI，假设二为NaCl、Na2 C03.根据步骤1将C中固体加水溶解后分为a、b两支试管，步骤3用了b试管检验NaCI的存在，那步骤2的实验设计意图是用了a试管检验Na2 CO3的存在，检验试剂可选择限选试剂中的BaCI2溶液并完成预期现象和结论的回答，

策略小结逆向推导解题策略是问题解决策略的一种.它的推导方式和正向推导正好相反，它是由结论出发，逐级验证该结论的正确性，直至已知条件.针对本题的特点，题中告知步骤3的实验步骤及预期现象和结论，由此逆推分析，确定实验方案及假设.

三、根据问题提出假设并设计实验方案

试题呈现3 三草酸合铁酸钾晶体K3[ Fe（ C2O4）3].3H2O可用于摄影和蓝色印刷，某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究，请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程.

限选试剂：浓硫酸、1.0 mol.L-1 HN03、1.0 mol. L-l盐酸、1.0 mol. L-l NaOH、3%H2 O2、0. 1mol.L-lKI、0.1 mol.L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水.

（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊.B中有红色固体生成，则气体产物是____.

（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3.固体产物中铁元素存在形式的探究，

①提出合理假设

假设1：____;假设2._____;假设3.____.

②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）

③实验过程

根据②中方案进行实验.在答题卡上按表4的格式写出实验步骤、预期现象与结论.

答案：（1）CO2和CO

（2）①全部为铁单质全部为FeO 同时存在铁单质和FeO

③见表5

分析 （1）将产生的气体产物依次通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明产生的气体中含有CO2，然后再通过灼热氧化铜、澄清石灰水，观察到有红色固体生成，澄清石灰水都变浑浊，气体中含有CO;（2）固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3，可推测铁元素只能以亚铁及铁单质的形式存在或它们的组合;在设计实验时，根据Fe与FeO的性质的特点，结合限选试剂，设计合理检验方案.

策略小结根据问题提出假设，需要结合客观存在和逻辑组合，分析可能存在的各种情况对应假设.在设计实验方案要紧靠假设的提出，把假设验证转化为物质的检验，如本题例中就是转化为设计检验Fe和FeO实验方案.

以上三个典例只是抛砖引玉之举而已，在高三复习中，更要注重做好以下两个方面，首先学生要回归教材，扎实必备知识实验基础，会根据不同物质选择不同的检验试剂，其次学生要通過近几年高考真题，总结实验探究题的思维特点和规律，积累解题经验，学会根据不同题意要求设计不同的实验方案.

（收稿日期：2022 - 03 - 20）