浅谈高考化学实验试题的命制原则和命题特点.pdf
命题研究。以科学探究为主线，拓展了考查化学实验I．3所设问题的实验性 的命题空间，增加了化学实验试题的比重，加大高考化学实验试题中的各个问题都是直接 了以化学实验为载体考查多种能力和化学学科或间接围绕着“化学实验探究”这个中心，命题 素养的力度，这是高考化学实验试题的变化趋者会从不同角度、不同侧面设计多样化的问题， 势。现从高考化学实验试题的命制原则和命题来测试考生的实验探究能力。在化学实验试题 特点等方面谈一些看法，供参考。中也会考查到元素化合物、化学基础理论、有机1．高考化学实验试题的命制原则化学、化学计算等模块的内容，但大多是实验知1．1试题内容的科学性识和实验能力的延伸考查，一般不会在化学实科学性是高考试题的生命。高考化学实验验题中毫无关联地单独考查其他模块的知识内 试题中涉及的概念、原理、化学符号中绝不能出容。如在实验试题中要求考生书写跟实验原理 现科学性错误，化学实验试题中所采用的图表、相关的化学方程式，在实验试题中考查跟实验 数据、实验事实等必须经过实验的反复证实。流程相关的盐类水解、沉淀溶解平衡等基本理 当然，为了特定的测试目标，命题者可以作一些论问题，在实验试题中考查跟容量滴定相关的 合理的处理，如对问题的研究范围作合理的假化学计算、跟物质制备相关的化学计算(产量、 定，对某项化学事实作合理的假设，对某种研究转化率等)等等。方法作合理的简约等。但这些合理的处理都应2．高考化学实验试题的命题特点 该建立在科学性的基础之上，不能与化学基本2．1“整体构架”与“细处设问”相结合 规律和化学实验事实相违背。科学探究的过程可用下图简略表示：1．2试题背景的真实性高考化学实验试题中的数据、图表、实验 操作流程等都具有真实性。所以要重视化学 与社会生活、生产等实际问题的联系，增强问 题的真实性，考查学生在真实情境中提出、解 决问题的能力。大多数高考化学实验试题具研究发现，有较多的高考化学实验试题是 有真实的实验背景，有的直接用高中化学课以科学探究全过程作为整体框架来编制的，试 本实验和中学化学课外实验作为命题背景，题中依次考查发现问题和提出假设的能力、设 有的用化工生产流程、大学化学实验操作方计实验方案的能力、预测实验现象的能力、收集 案等作为命题材料。平时练习中常常见到的和处理实验资料的能力、分析和评价实验结论 那些虚拟性的、理想化的实验不太可能出现的能力，等等。值得重视的是，命题者常会抓住 在高考试卷中。当然，命题者可能会根据高隐含在实验方法、实验操作、实验现象、实验数 考命题的特殊要求对一些真实材料作一些简据、实验结论中的一些细节内容来设计问题。
约处理。命题研究 。 所以，解答高考化学实验试题时，既要“大处着 眼”，依照科学探究的基本步骤从宏观上把握思 考的方向；又要“小处着手”，注意化学实验中的OH也参与NaOH存在下，可能是Ag(NH。)2 重要细节，把握解决问题的关键。了NH。还原AgzO的反应。进行如下实验：例1(2012年高考北京理综卷)有文献记 载：在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银 镜。某同学进行如下验证和对比实验。浴装置 实验序号 试管中的药品现象①有部分Agz0溶解在氨水中，该反应的有气泡产生：一2mL银氨溶液化学方程式是——。段时间后，溶液实验I 和数滴较浓②实验结果证实假设成立，依据的现象是逐渐变黑；试管NaOH溶液 菡壁附着银镜热汞浴有气泡产生：一2mL银氨溶液实验Ⅱ 和数滴浓氨水 段时间后，溶液应的化学方程式是——。无明显变化【简析】试题以考生熟悉的银氨溶液为素该同学欲分析实验I和实验Ⅱ的差异，查材，以“科学探究全过程”作为整体框架，依照 阅资料得：“提出假设一设计方案一完成实验一重新假设a．Ag(NH3)手+2H2O寻兰Ag++一进一步研究一收集实验资料一得出实验结 2NH。·H20，b．AgOH不稳定，极易分解为黑论、评价实验结论……”线索，编制了一系列问 色的A920。
题综合测试了考生的实验探究能力。(1)配制银氨溶液所需的药品是——。只要回忆熟悉的银镜反应操作就可回答出(2)经检验，实验I的气体中有NH。，黑色 物质中有Ag。O。水、边振荡，至浑浊刚变为澄清”就可配成银氨①用湿润的红色石蕊试纸检验NH。，产生 溶液。第(2)问，要求考生写出氨气遇到湿润红 的现象是——。色石蕊试纸产生的现象(试纸变蓝)，解释加②产生AgzO的原因是——。(3)该同学对产生银镜的原因提出假设：可 能是NaOH还原A＆O。实验及现象：向 AgNOs溶液中加入——，出现黑色沉淀；转化为Agz03。这两个问题跟银氨溶液配置 水浴加热，未出现银镜。的操作细节、氨气检验的操作细节相关，要求考(4)重新假设：在NaOH存在下，可能是生抓住实验操作对多种化学平衡影响等问题的 NH。还原AgzO。用下图所示装置进行实联系，设置的问题都落在一些关键性的细节内 验。现象：出现银镜。在虚线框内画出用生容之上。 石灰和浓氨水制取NH。的装置简图(夹持仪 器略)。生成Ag”的假设，并通过实验证明这种假设不必须加入过量NaOH溶液。化学实验中，常用[二二，2芒!霭二二处理装置加过量反应物来达到实验目的，这一问考查了这一常用的操作细节。
第(4)问的背景是验证第二种假设(NH。还命题研究。 原AgzO)，要求考生画出用生石灰、浓氨水制练习中没见过的陌生题。但深入分析后可发 氨气的装置图。固体生石灰遇浓氨水，放热使现，大多数高考化学实验题中的问题都可归结 氨气溶解度减小，放出氨气。应用分液漏斗添为中学化学中的常见基本问题，或者跟熟悉的 加浓氨水，固体生石灰放到烧瓶或大试管中，不基本问题有直接联系。有些考生遇到新题心 需用酒精灯加热。慌，遇到综合性题畏难，造成发挥失常，因此考第(5)问的背景是验证第三种假设。若要 生要重视研究高考化学实验试题的这个特征，OH被氨还原，与溶液接触的 在平时复习中更要重视将化学实验基本问题加 证明Ag(NH。)2 试管壁上也应该析出了银镜。若仅仅是底部有以归类并多加练习，遇到新题时冷静分析，找出 Agz0存在处产生银镜，说明Ag(NH。)20H没新题跟基本问题之间的联系，这是提高解题能 有被NH3还原。力的一条基本途径。银虽然是不活泼的金属，跟铜一样也能被 硝酸氧化，可用浓硝酸或稀硝酸氧化除去试管种重要的化工产品。实验室用硝酸氧化淀粉水 壁上的银。解液制备草酸的装置如下图所示(加热、搅拌和【答案】(1)AgNO。
溶液和氨水仪器固定装置均已略去)。实验过程如下：(2)①试纸变蓝②在NaOH存在下，加 热促进NH。·H：O分解，逸出NH。，促使平衡 Ag(NH3)手+2H20寻兰Ag十+2NH3·H20 正向移动，c(Ag+)增大，Ag+和OH反应立即 转化为A920(2Ag++20H一——AgzO、}+ H20)(3)过量NaOH溶液①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中；(4)(烧瓶改成大试管行装也可 ②控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌i7-li边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸 以)S04的质量比为2：(65％HN03与98％HzO+4NH3+4H2(5)①A92O一1．5)溶液；③反应3h左右，冷却，抽滤后再重结 2Ag(NH。)20H+3H20②与溶液接触的试晶得草酸晶体。 管壁上析出银镜硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反(6)Ag+2HN03(浓)一AgN03+N02十应： +H2O或3Ag+4HN03(稀)一3AgN03+C6H1206+12HN03—3H2C2 NO十+2H20+3NO十+9H20高考化学实验试题的这个特征告诉我们， 在实验模块复习时，要重视科学探究这个层面，c6H12 从宏观上把握化学实验问题；但在复习梳理具10H203H2C2 体的化学实验内容时，要重视从细节人手，不要4H20 放过每个实验中的关键细节内容。
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂2．2“创新试题”与“基本问题”相结合为——。高考试卷中不会出现“熟题”和“陈题”，这(2)实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产 是保持高考公平性的基本要求。每年的高考化率下降，其原因是——。． 学实验试题都是新编题，对考生来说都是平时命题研究 。(3)装置C用于尾气吸收，当尾气中题。所以后阶段复习中，一定要注意这些基本 n(N02)：72(NO)一1：1时，过量的NaOH溶问题。 液能将NO全部吸收，原因是——(用化学2．3“梯次性设置”与“多方位考测”相结合 方程式表示)。从历年高考评分结果来看，高考化学实验(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较，若试题是难度最大的一类试题。但要注意，命题 用淀粉水解液吸收尾气，其优点、缺点是者在编制高考化学实验试题时既重视问题难度的“梯次性设置”，又重视知识和能力的“多方位(5)草酸重结晶的减压过滤操作中，除烧 考测”。在一道高考化学实验试题的多个问题 杯、玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材料的仪中，前几个小问题常常是书写仪器名称、操作方 器有——。法、实验现象描述等比较容易的问题，但后几个【简析】初看起来这是一道由新素材编制的问题常常是实验原理的解释、实验结果的评价、 全新试题，若是将试题的五个小问题分割开来实验中定量计算等综合性比较强的问题。
另一 看，都是高中化学中的基本问题。方面，在同一道试题的不同小题的考查方面往第(1)问，就是要求检验淀粉水解液是否还 往是多方位的，命题者常常会根据不同的目的 有淀粉分子存在，用常见的I。分子遇淀粉变蓝从不同角度设计成不同层次的问题。 色方法就可达到目的。第(2)问，实质上是一个“过量试剂再进一 步反应”的问题。硝酸是强氧化剂，硝酸过量时光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测 会将还原性较强的葡萄糖和草酸等物质进一步定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验 氧化。小组做了如下实验：第(3)问，是有关“尾气处理”的问题，当尾(1)铁含量的测定 气含有氮氧化物时，可以用氢氧化钠或碳酸钠步骤一：称量5．009三草酸合铁酸钾晶体， 溶液吸收，NO、NOz可跟氢氧化钠溶液完全反配制成250mL溶液。 应生成亚硝酸钠。第(4)问，是有关“物质循环利用”的问题， 淀粉水解需要在碱性条件下进行，所以淀粉水根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO_被还 解后的溶液显碱性，可用于吸收氮氧化物；吸收原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌 后生成的硝酸盐、亚硝酸盐在葡萄糖氧化成草粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及 酸过程中可以作为氧化剂被利用，提高了硝酸洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈 的利用率。
酸性。第(5)问就是跟抽滤实验有关的基本问题。【答案】(1)碘水或KI—I：溶液(2)由于定步骤二所得溶液至终点，消耗KMn04溶液 温度过高、硝酸浓度过大，导致C。H。。06和 H2C204进一步被氧化(3)N02+NO+重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗O (4)优点：提高 2NaOH一2NaN02+H2 HNO。利用率，缺点：Nq吸收不完全(5)布请回答下列问题： 氏漏斗、吸漏瓶①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依近几年的高考实验题新颖度高，但都会考次是：称量、——、转移、洗涤并转移、 查到蒸馏、萃取、结晶、过滤等物质分离基本方——、摇匀。 法，都会涉及物质检验、物质组成探究等基本问②加入锌粉的目的是。命题研究o③写出步骤三中发生反应的离子方程式：若在步骤二中滴人酸性高锰酸钾溶液不足，则会有部分草酸根未被氧化，在步骤三中则④实验测得该晶体中铁的质量分数为会造成消耗酸性高锰酸钾溶液的量偏大，从而使计算出的铁的量增多，含量偏高。 ——。在步骤二中，若加入的KMn04溶 液的量不够，则测得的铁含量——。(填(2)用灼烧法测定固体样品中某种成分时，“偏低”、“偏高”或“不变”)有几个影响测定结果的操作细节。
加热后的晶体要在干燥器中冷却，防止重(2)结晶水的测定新吸收空气中的水分。另外在加热时至少要称将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩量两次质量差，到两次称量质量差不超过 埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并 记录质量；加热至110℃，恒温一段时间，置于 0．19。 空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含 量。请纠正实验过程中的两处错误：①还原成Fe2+ ——；②——。加热后的晶体要在干燥器中冷却两次称量质【简析】对考生来说，“测定三草酸合铁酸钾 中铁含量”是一个新的实验。命题者以这一新量差不超过0．19 实验为素材设置出比较复杂的问题新情景，但根据高考化学实验试题的这一特征，在平时练习过程中既要重视提高解题能力，也要讲 从试题中要求考生回答的几个小问题(配置一究解题策略。如遇到新题不慌，遇到难题不怵， 定物质的量浓度溶液的实验操作步骤、滴定法 测定物质含量、用灼烧法测定结晶含量等)来相信任何一道高考试题中的绝大多数小题是能 看，都属于中学化学中的基本问题。够顺利解答的；解题时注意先做容易的问题，再攻克比较难的小题。(1)第①问，考查了一定物质的量浓度溶液 配制的实验操作；第②和第③问，测试了对滴定2．4“综合性大题”与“小问题聚焦”相结合高考化学实验试题是各类化学试题中综合 原理的理解水平(加锌粉将全部铁元素转化为性最强的试题，一道大题会考查到物质的分离 Fe2+，减小滴定误差)；第④问，要求考生分析和提纯、物质性质的探究、物质的检验与鉴别、 滴定实验中的误差。
各个问题的难度从①一②化学反应条件的控制、物质的定量分析、物质的 一③一④依次增大，考查角度广。’‘①在配制物质的量浓度的溶液时，要经过：制备和合成等多方面的内容，可以覆盖化学实验、元素化合物、有机化学、化学反应原理、化学 计算一称量一溶解一移液、洗涤一振荡一定容计算等所有化学内容。但就其中的每个小题来 一摇匀等步骤。说，其中涉及的知识内容和能力要求往往会聚②加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成焦在某一小范围之内。所以，若将综合性的化 Fe2十。学实验试题中的各个小题分解开来，逐一分析③在步骤三中发生的离子反应为5Fe2++就转换成简单问题了。 MnO[+8H+一5Fe3++Mn2++4H20。④根据步骤三中的离子反应可知：泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯咒(Fe2+)一5n(MnOj-)一5×的氧化反应制备苯甲酸。X10-3 丝堕些掣型×o．010m01．L一1 反应原理：Z×10—0。01tool尘cH。+2KMn04m(Fe)：569·tool一1×0．01tool=0．5694F+H20晶体中铁的质量分数一％挚×1000一 11．2％。uS(COOK命题研究 。≯COOH+KCl要观察操作流程，根据操作工后得到“无机相(即有机层)”和“水相(即水溶液)”，可判断操作实验方法：一定量的甲苯和KMn04溶液I是“分液”；操作Ⅱ之前是在“有机相”中加入 在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流了无水硫酸钠晶体，操作Ⅱ后得到了无色溶液 程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
A，再对所得的无色溶液进行蒸馏操作，得到纯净的产品。第(2)问主要测试有机化学基础和自学能已知：苯甲酸相对分子质量为122，熔点 力。实验中用甲苯做原料氧化制取苯甲酸，根据题给信息可发现，生成物苯甲酸可溶于水，所 122．4C，在25℃和95℃时溶解度分别为0．39 和6．99；纯净固体有机物都有固定熔点。以“有机相”中只能是未反应的甲苯。要定性检验甲苯，实验室常用酸性高锰酸钾溶液。(1)操作I为——，操作Ⅱ为第(3)问涉及物质分离和提纯、离子检验等，综合性强，难度大。苯甲酸、氯化钾相比，前(2)无色液体A是——，定性检验A 的试剂是——，现象是——。者溶解度大，所以可以用“溶解、冷却、结晶”的(3)测定白色固体B的熔点，发现其在方法得到苯甲酸晶体。滤液中含有氯化钾，Cl一可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验。一般 115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔。 该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混用测定熔点的方法来检验某种有机物的纯度， 合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结白色固体B的熔点是115℃，得到的纯苯甲酸 果表明推测正确。请完成表中内容。的晶体的熔点应接近122．4C。 序号实验方案实验现象结论第(4)问中涉及用氢氧化钾溶液滴定苯甲将白色固体B加入水得到白色晶体和酸的方法，测定苯甲酸的纯度。根据反应式：①中，加热溶解，无色溶液＼ 芦COOH取少量滤液于试管中，滤液中含②生成白色沉淀Cl一◇COOK+H
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