例谈开放型化学试题的求解

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  开放型化学试题是指条件不唯一,或解题方法多样化,或答案具有不确定性的试题。这类试题不拘泥于形式,为同学们提供了较大的思维空间,其考查知识源于教材又高于教材,取材于生活又回归于生活,体现了现行教育改革对同学们的“双基”学习能力和创新能力的关注。求解开放型化学试题时,同学们的思维应具备广阔性、灵活性、敏捷性、发散性和创造性。
  一、条件开放型试题
  当题目给出结论要求探寻该结论成立应具备的条件,且满足结论成立的条件不唯一时,就构成了条件开放型试题。同学们在求解此类试题时,需要从问题的结论出发,逆向探寻条件,提出假想,并论证假想的可行性。
  例1 已知一种固体化合物由C、H、O、Cu四种元素组成。向盛有该化合物的试管中加入稀盐酸,产生大量气泡,固体逐渐溶解,得到蓝绿色溶液。经测定这种蓝绿色溶液是氯化铜溶液。
  (l)探究产生的气体是什么。猜想:
  ①可能是氢气;
  ②
  ;
  ③
  。
  实验:请你针对猜想②和③中的一种设计实验,驗证你的猜想。
  (2)从蓝绿色溶液中提取金属铜。现利用该溶液制取金属铜,过程如图l所示。
  ①操作1的名称为___,完成该实验需要的主要仪器有___ ,加入过量A的目的是____,反应的化学方程式为____。
  ②加入过量B的目的是____ ,如何确定此目的已经达到?____。
  解析:(l)因为蓝绿色溶液是氯化铜溶液,所以可以猜想产生的气体可能是氧气,也可能是二氧化碳,还可能是甲烷。当产生的气体是氧气时,可以通过实验“用带火星的木条试验,木条复燃”来证明;当产生的气体是二氧化碳时,可以通过实验“将气体通人澄清石灰水中,石灰水变浑浊”来证明;当产生的气体是甲烷时,可以通过实验“将气体点火,气体能燃烧,用干而冷的烧杯罩在火焰上,烧杯内壁出现水珠,迅速将烧杯倒过来,注入少量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊”来证明。
  (2)从蓝绿色溶液中提取金属铜,需要先加入比铜活泼的金属,如铁或锌等,且要求所加入的铁或锌等必须过量,以达到把溶液中的Cu2 全部置换出来的目的。然后经过过滤得到固体。最后在滤渣中加入盐酸,利用铁(锌等)与铜的活泼性不同将铁(锌等)除去,滴加盐酸至溶液中不再有气泡产生,铁(锌等)就被完全除去了。因此操作1的名称是过滤,完成该实验需要的主要仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯。加入过量A的目的是使溶液中的氯化铜完全反应,反应的化学方程式为Fe CuCIz =FeCl2 Cu(或Zn Cua2=Zna2 Cu等)。加入过量B的目的是完全除去过量的A,溶液中不再有气泡产生,说明目的已经达到。
  二、结论开放型试题
  当题目给出的条件确定,但是从不同角度分析,就会有不同的答案时,就构成了结论开放型试题。同学们在求解此类试题时,需要从不同的角度审视问题,采用适合自己的方法完成解答。
  例2 无水乙酸又称冰醋酸,熔点为16.6℃,在室温较低时,无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况,你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸?
  解析:由题意知冰醋酸的熔点为16.6℃,因此当无水乙酸凝结成为晶体时,可将盛有无水乙酸的容器放置在温度高于16.6℃的房间,或用热毛巾焐一会儿,或将其浸入温水中,使其融化即可取出。
  作者单位:江苏省盐城市初级中学
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