2006年高考化学实验试题剖析,本文主要内容关键词为:试题论文,化学实验论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
化学是实验科学,化学实验能力是高考着重考查的四种能力之一,化学实验考题是高考命题的重点题型。综观06年高考化学实验题,新题型在不断增加,难度及在高考试题中所占总分的比例也比往年有所提高。本文旨在通过对06年高考化学实验考题的剖析,了解实验试题的特点,以有利于07届的高考实验复习。
一、实验操作型考题
例1 (四川省)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了(如图1)实验:
图1
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是________。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角
E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是________。
(3)步骤④反应的离子方程式是________。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是________。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:________。
[答案] (4)苯与水互不相溶;碘在苯中的溶解度比在水中大。(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液;观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)。
[点评] 纵观近10年的化学高考实验操作题,处处都有课本实验的影子。因此,了解每一个课本实验,掌握实验的基本操作,是提高实验复习效果、提高高考成绩的关键。
二、实验改进型考题
例2 (上海市)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图2),以环己醇制备环己烯。
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是________,导管B除了导气体还具有的作用是________。
②试管C置于冰水浴中的目的是________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在________层(填上或下),分液后用________(填入编号)洗涤。
②再将环己烯按图3装置蒸馏,冷却水从________口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是________。
图3
③收集产品时,控制的温度应在________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是( )。
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是________。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠
c.测定沸点
[解析] 本题是以实验室制取乙酸乙酯装置、实验室制取乙烯装置和蒸馏装置为基础的改进型综合考题。(1)联想实验室制取乙烯中碎瓷片的防爆沸作用,即可得出答案。由于环己烯沸点为83℃,不太高,故导管B的作用应为冷凝作用。试管C置于冰水浴中的目的是防止环己烯受热挥发。(2)①根据表中环己烯的密度为0.81,比水小,且不溶于水,故分层后其应在上层。环己醇溶于水,故加入饱和食盐水后,已溶解于水被除去;少量酸性杂质应用溶液来除去。②冷却水与气体形成逆流时,冷却效果最好,故冷却水应由g口进;由于前步操作加入了溶液,故加入生石灰的目的是除去水。③环己烯沸点为83℃,故应收集83℃时的馏分。由于采用水浴加热,温度不可能高于100℃,而环己醇的沸点为161℃,故不可能在制备粗品时环己醇随产品一起蒸出,固选项C错误。由于环己醇在实验中会发生其他的副反应,故实际用量会多些,故选项b正确。蒸馏时从70℃开始收集产品,不会使环己烯流失,导致质量减小,故选项a不正确。(3)由于混合物没有固定的沸点,故采用测定沸点的方法能判断环己烯是否纯净。
[点评] 为了适应中学生的知识能力水平,中学课本中的某些实验可能不是最优方案。因此,近年来,高考题中出现了改进型实验题。这类试题的特点是将基本的实验操作设计置于新的情景中,结合学生原有的知识能力,来进行仪器组装、数据分析、现象描述、安全考虑和污染防范等,以此来考查学生的自学能力、思维能力、分析综合及评解能力。由于这类试题来源教材、情境新颖、设计巧妙、铺垫得当、知识新、思维量大、区分度好,所以将是今后试题的命题方向,应高度重视。
三、实验设计型考题
例3 (广东省)某研究性学习小组进行与有关的系列实验。
(1)从图4中挑选所需仪器,画出制取氨气的装置图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管,固定装置和尾气处理装置不用画),并标明所用试剂。
图4
(2)将通入溴水中,有生成,反应方程式为:________________。
(3)为验证“同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子”,该小组同学设计了如图5所示的装置,图中B管的容积是A管的2倍,活塞均关闭(固定装置和尾气处理装置略;HCl和均不溶于石蜡油;装置气密性好)。
①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。操作是:________。控制活塞,调节C,使B管充满与A管同压的干燥的。
图5
②缓慢开启活塞,A管中的现象是:________。要达到实验目的,当反应完成并恢复到室温时,B管中预期的现象是:________;若观察不到预期的现象,主要原因是:________。
[解析] (1)由于所给出的仪器中没有加热仪器——酒精灯,故制取氨气应用生石灰与浓氨水进行,故应选用锥形瓶(或圆底烧瓶)、分液漏斗、集气瓶等。(2)溴水具有强氧化性,与氨气反应后,应生成负一价的溴,故应为溴化氢。(3)①由于HCl密度比空气大,应采用从处通入干燥的HCl气体,打开的操作方法。②开启活塞后,与HCl接触,发生反应,产生白烟。由于A、B管中气体压强减小(是固体),B管中充满石蜡油。若观察不到预期的现象,主要原因可能是实验时A管中未全部充满干燥HCl气体(由于A中收集HCl采用的是排空气法,不易验证是否收满。而B收集氨气采用的是排油法,易验证是否收满,不会存在收不满的问题。)
[点评] 利用某些原理或规律设计的实验考题往往与一些特殊的现象相联系,例如喷泉、冷凝、倒吸等现象。解答该类考题不仅要了解物理现象,更要掌握内在的化学规律和原理。该类考题渗透性强,比较好地考查了学生综合运用知识、分析解决问题的能力。
四、思维推理型考题
例4 (河南等省)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用图6中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作为供氧剂。
图6
(1)A是制取的装置。写出A中发生反应的化学方程式:___________。
(2)填写表中空格:
(4)把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇指堵住试管口,取出试管,立即把带火星的木条伸入试管口内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气。
[点评] 用科学的思维方法,揭示问题的本质和规律,再运用规律解决一系列相类似的问题。这就是该类考题的本质。该类考题实质上是考查考生的思维方法和实验方法的整合。它要求学生会综合运用所学知识,并具备一定的实验技能。
五、物质抽取型考题
例5 (江苏省)某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:
步骤1:取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:边搅拦边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题:
(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、________、________等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是________。
(3)当步骤2中的溶液pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是________。
(4)步骤2中溶液的pH控制较难操作,可改用________。
[解析] (1)过滤操作需要用到的仪器和用品有玻璃棒、漏斗、烧杯、滤纸、铁架台等。(2)铁不与碱反应,故步骤1过滤的目的是除去铁等不溶于碱的杂质。过量后也不溶解。
[点评] 物质的抽取考题常常以制取易溶于水的物质,如硫酸亚铁晶体、纯碱及其类似的物质为依托,以物质的特性为背景,考查学生对实验操作、计算、物质的特性等知识和技能的掌握情况,同时也考查了学生理解化学基本概念、应用化学基本理论、运用元素化合物知识来解决实验问题的能力。
六、实验探究型考题
例6 (上海市)某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分,设计了如图7装置。倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应,待反应停止后,B装置增重,C装置中溶液无变化,反应后进入量气管气体的体积为VmL(已折算成标准状况)。由上述实验事实可知:
图7
(1)①固体M中一定有的物质是________(填化学式)。理由是________________。
②其中一种物质的质量可以确定为________g(用代数式表示)。
(2)B装置的名称是________。
写出B装置中反应的离子方程式________________。
(3)C装置的作用是________,如果实验中没有B装置,则C装置中产生的现象是________。
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是________,要分离出该固体,在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是________。
(5)通过进一步实验,测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和,产生这种现象的原因可能是________
a.M中有未反应的铁和硫
b.测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c.A中留有反应生成的气体
d.气体进入D装置前未用浓硫酸干燥
[答案]
(1)①FeS、Pe,B装置增重、量气管有气体。②V/400。
[点评] 出现在高考卷中的实验探究类试题,充分体现了探究性学习的特点——它可以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。试题要求考生用研究性学习的思路考虑问题,设计出更优的实验方案,用整体的思维去考虑问题,体现了学生学习的综合能力。解题要求既有基本知识,又要有扎实的研究性学习的意识,是一类值得重视的新颖考题。