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操作型化学实验简答题是历年高考的热点试题之一。由于这类试题是以能力立意,设问新颖、巧妙,思维容量较大,大多数考生很难用简练的文字表述实验操作过程,往往失分较多,难度较大。
一、涉及“仪器检漏”操作的简答题
例1 2015年浙江高考理综卷第29题节选:某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
(3) ①分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为____________。
参考答案:(3) ①向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水。
评析 分液漏斗是中学最常见玻璃仪器之一,检查分液漏斗是否漏水是学生必须掌握的基本实验技能。但学生该题得分并不高,主要的错误有2类,一是将仪器的检漏描述成装置的气密性检查,二是表述不合理,思维不清晰。出现第一类错误,是考生过度练习“装置气密性检查”类习题造成的思维定势,导致“仪器的检漏”与“装置气密性检查”混淆;出现第二类错误,是有些考生对分液漏斗的构造认识不清,无法清楚描述下口的旋塞和上口的玻璃塞,不知道检漏的核心位置就是这些接口。
答题关键:关注瓶塞处或旋塞处附近是否漏水。
答题模板:加水——观察是否渗水——旋转活塞180°,再观察是否渗水。
建议:容量瓶、酸式滴定管、碱式滴定管和 分液漏斗使用前均需要检漏,确保仪器不漏液是化学实验成功的基础,因此,学生要熟练掌握这些仪器检漏的操作方法与原理。仪器不漏液实质是仪器各零件之间接触的缝隙极小,小到不能让水分子透过。尽管仪器的外形差别很大,但检漏操作的方法相似,下面用分液漏斗检漏为例详细描述:关闭分液漏斗的旋塞,向分液漏斗中注入少量水,观察旋塞周围是否渗水,如不渗水,再将旋塞旋转180°,如不渗水,证明旋塞部位不漏液(相当于酸式滴定管的检漏方法)。塞好上口瓶塞, 用食指摁住瓶塞,另一只手扶住旋塞处,把分液漏斗倒立过来,观察瓶塞处是否渗水,如不渗水,将分液漏斗正立后并将瓶塞旋转180°塞紧,如不渗水,证明瓶塞部位不漏水(相当于容量瓶的检漏方法) 。
二、涉及“仪器洗涤”操作的简答题
例2 2012年安徽高考理综卷第27题节选:(3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是___________。
参考答案:(3)向碱式滴定管中注入少量NaOH标准溶液,倾斜转动滴定管,润洗全部内壁后从尖嘴放出液体,重复操作2次~3次。
评析 滴定管的润洗是滴定实验中重要的步骤。本题要求写出润洗滴定管的操作方法,确实能检测出中学教学是否重视化学实验,是否保证学生走进实验室。有些学生虽然做过该实验,但不能用文字表达出来,缺少关键词:少量标准液、倾斜转动、全部内壁。
答题关键:要让仪器内壁均沾有溶液。
答题模板:取少量溶液——倾斜转动——润洗全部内壁——重复2次~3次。
建议:首先,引导学生理解实验仪器洗涤的本意,目的之一是除去粘在仪器表面的污渍,一般采用水洗和特效洗涤剂洗;目的之二是为减少定量实验的误差,使用定量仪器前进行润洗,如酸式滴定管、碱式滴定管和移液管等。
其次,引导学生归纳总结仪器洗涤的基础知识。例如,实验室常见的洗涤方式有:用水或用药剂浸洗、用刷子刷洗。又如,玻璃仪器洗净的标准是:内壁上附着的水膜均匀,既不聚成水滴,也不成股流下。再如,特殊污渍的洗涤方法:如仪器表面粘有CaCO3固体、MnO2固体、油脂、银镜和苯酚等污渍,分别用稀盐酸、浓盐酸、热碱液、硝酸和氢氧化钠溶液洗去。
最后,研读教材中有关仪器洗涤方面的内容。例如,教材中滴定管润洗操作的描述是:从滴定管上口加入3 mL~5 mL所要盛放的酸或碱溶液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿滴定管内壁;然后,一手控制活塞(对酸式滴定管,轻轻转动活塞;对于碱式滴定管,轻轻挤压玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。重复操作2次~3次。
三、涉及“沉淀或晶体洗涤”操作的简答题
例3 2014年全国高考理综大纲卷第29题节选:(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象 。
参考答案:(4)取少量洗涤液,加入稀硝酸,再加硝酸银溶液,无白色浑浊出现。
评析 由题干可知,在制备Cu(OH)2沉淀的同时,还有可溶性NaCl生成,故判断沉淀洗干净的方法就是检验最后一次洗涤液中是否还含有Cl-。考生答题错误主要集中在2个方面,一是不知道Cu(OH)2沉淀表面吸附有Cl-、Cu2+、Na+等反应物的杂质离子,弄不清楚沉淀洗涤干净的标志是什么?二是Cl-检验方法描述不准确。
答题关键:确定沉淀表面吸附了哪些离子?哪一种离子最容易检验?
答题模板:取最后一次洗涤滤出液少许于小试管内,加沉淀剂,若不出现某现象,则证明已洗干净。
建议:沉淀或晶体洗涤是制备实验中的重要操作,有必要引导学生整理这些内容,使之系统化。
第一,让学生知道沉淀或晶体洗涤的目的:除去沉淀或晶体表面残留的可溶性物质(从反应物混合溶液的溶质判断)。
第二,让学生明白沉淀或晶体洗涤干净的标准:取最后一次洗涤滤出液少许,加入某种试剂,检验某种可溶性离子是否还存在。
注意:检查沉淀或晶体是否洗干净,要选择易检验的离子进行检验,如Cl-、SO2-4可用沉淀法,、Fe3+可用显色法,H+、OH-可用pH试纸测酸碱性等。
第三,让学生清楚在过滤器中进行沉淀或晶体洗涤的操作方法,即:若是过滤所得的沉淀或晶体,则在漏斗内加蒸馏水(或洗涤液)浸没沉淀物,让滤液自然流出,重复2次~3次;若是清洗所得的沉淀或晶体,则在烧杯中注入水(或洗涤液),充分搅拌后使沉淀沉降,再用玻璃棒将烧杯中上层清液引出,如此重复数次。
上面介绍了三种操作型化学实验简答题,其他还有“装置气密性检查”操作、“试纸使用”操作、“离子检验”操作和“排除杂质”操作等方面的简答题,不再一一赘述。
(收稿日期:2016-02-10)
一、涉及“仪器检漏”操作的简答题
例1 2015年浙江高考理综卷第29题节选:某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
(3) ①分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为____________。
参考答案:(3) ①向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水。
评析 分液漏斗是中学最常见玻璃仪器之一,检查分液漏斗是否漏水是学生必须掌握的基本实验技能。但学生该题得分并不高,主要的错误有2类,一是将仪器的检漏描述成装置的气密性检查,二是表述不合理,思维不清晰。出现第一类错误,是考生过度练习“装置气密性检查”类习题造成的思维定势,导致“仪器的检漏”与“装置气密性检查”混淆;出现第二类错误,是有些考生对分液漏斗的构造认识不清,无法清楚描述下口的旋塞和上口的玻璃塞,不知道检漏的核心位置就是这些接口。
答题关键:关注瓶塞处或旋塞处附近是否漏水。
答题模板:加水——观察是否渗水——旋转活塞180°,再观察是否渗水。
建议:容量瓶、酸式滴定管、碱式滴定管和 分液漏斗使用前均需要检漏,确保仪器不漏液是化学实验成功的基础,因此,学生要熟练掌握这些仪器检漏的操作方法与原理。仪器不漏液实质是仪器各零件之间接触的缝隙极小,小到不能让水分子透过。尽管仪器的外形差别很大,但检漏操作的方法相似,下面用分液漏斗检漏为例详细描述:关闭分液漏斗的旋塞,向分液漏斗中注入少量水,观察旋塞周围是否渗水,如不渗水,再将旋塞旋转180°,如不渗水,证明旋塞部位不漏液(相当于酸式滴定管的检漏方法)。塞好上口瓶塞, 用食指摁住瓶塞,另一只手扶住旋塞处,把分液漏斗倒立过来,观察瓶塞处是否渗水,如不渗水,将分液漏斗正立后并将瓶塞旋转180°塞紧,如不渗水,证明瓶塞部位不漏水(相当于容量瓶的检漏方法) 。
二、涉及“仪器洗涤”操作的简答题
例2 2012年安徽高考理综卷第27题节选:(3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是___________。
参考答案:(3)向碱式滴定管中注入少量NaOH标准溶液,倾斜转动滴定管,润洗全部内壁后从尖嘴放出液体,重复操作2次~3次。
评析 滴定管的润洗是滴定实验中重要的步骤。本题要求写出润洗滴定管的操作方法,确实能检测出中学教学是否重视化学实验,是否保证学生走进实验室。有些学生虽然做过该实验,但不能用文字表达出来,缺少关键词:少量标准液、倾斜转动、全部内壁。
答题关键:要让仪器内壁均沾有溶液。
答题模板:取少量溶液——倾斜转动——润洗全部内壁——重复2次~3次。
建议:首先,引导学生理解实验仪器洗涤的本意,目的之一是除去粘在仪器表面的污渍,一般采用水洗和特效洗涤剂洗;目的之二是为减少定量实验的误差,使用定量仪器前进行润洗,如酸式滴定管、碱式滴定管和移液管等。
其次,引导学生归纳总结仪器洗涤的基础知识。例如,实验室常见的洗涤方式有:用水或用药剂浸洗、用刷子刷洗。又如,玻璃仪器洗净的标准是:内壁上附着的水膜均匀,既不聚成水滴,也不成股流下。再如,特殊污渍的洗涤方法:如仪器表面粘有CaCO3固体、MnO2固体、油脂、银镜和苯酚等污渍,分别用稀盐酸、浓盐酸、热碱液、硝酸和氢氧化钠溶液洗去。
最后,研读教材中有关仪器洗涤方面的内容。例如,教材中滴定管润洗操作的描述是:从滴定管上口加入3 mL~5 mL所要盛放的酸或碱溶液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿滴定管内壁;然后,一手控制活塞(对酸式滴定管,轻轻转动活塞;对于碱式滴定管,轻轻挤压玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。重复操作2次~3次。
三、涉及“沉淀或晶体洗涤”操作的简答题
例3 2014年全国高考理综大纲卷第29题节选:(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象 。
参考答案:(4)取少量洗涤液,加入稀硝酸,再加硝酸银溶液,无白色浑浊出现。
评析 由题干可知,在制备Cu(OH)2沉淀的同时,还有可溶性NaCl生成,故判断沉淀洗干净的方法就是检验最后一次洗涤液中是否还含有Cl-。考生答题错误主要集中在2个方面,一是不知道Cu(OH)2沉淀表面吸附有Cl-、Cu2+、Na+等反应物的杂质离子,弄不清楚沉淀洗涤干净的标志是什么?二是Cl-检验方法描述不准确。
答题关键:确定沉淀表面吸附了哪些离子?哪一种离子最容易检验?
答题模板:取最后一次洗涤滤出液少许于小试管内,加沉淀剂,若不出现某现象,则证明已洗干净。
建议:沉淀或晶体洗涤是制备实验中的重要操作,有必要引导学生整理这些内容,使之系统化。
第一,让学生知道沉淀或晶体洗涤的目的:除去沉淀或晶体表面残留的可溶性物质(从反应物混合溶液的溶质判断)。
第二,让学生明白沉淀或晶体洗涤干净的标准:取最后一次洗涤滤出液少许,加入某种试剂,检验某种可溶性离子是否还存在。
注意:检查沉淀或晶体是否洗干净,要选择易检验的离子进行检验,如Cl-、SO2-4可用沉淀法,、Fe3+可用显色法,H+、OH-可用pH试纸测酸碱性等。
第三,让学生清楚在过滤器中进行沉淀或晶体洗涤的操作方法,即:若是过滤所得的沉淀或晶体,则在漏斗内加蒸馏水(或洗涤液)浸没沉淀物,让滤液自然流出,重复2次~3次;若是清洗所得的沉淀或晶体,则在烧杯中注入水(或洗涤液),充分搅拌后使沉淀沉降,再用玻璃棒将烧杯中上层清液引出,如此重复数次。
上面介绍了三种操作型化学实验简答题,其他还有“装置气密性检查”操作、“试纸使用”操作、“离子检验”操作和“排除杂质”操作等方面的简答题,不再一一赘述。
(收稿日期:2016-02-10)