例析驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的考查

劉娟

驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)考題主要考查以下類型的知識(shí)：某物質(zhì)或微粒可能具有的性質(zhì)、某種因素是否存在、某個(gè)因素是否起什么作用、某些因素之間是否具有某種關(guān)系、測(cè)定某些物質(zhì)的性質(zhì)或定量組成、探討研究對(duì)象具有怎樣的特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進(jìn)行驗(yàn)證求實(shí)，通常以化學(xué)實(shí)驗(yàn)題、化工流程題、選擇題等形式呈現(xiàn)，題材廣，信息新，靈活性強(qiáng)，區(qū)分度高等，因此受命題者青睞。

例1（2016年北京，節(jié)選）Na₂SO₃溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣性（見表1）。

①推測(cè)沉淀中含有亞硫酸根和——。

②對(duì)于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設(shè)：i.被al（OH），所吸附；ii.存在于鋁的堿式鹽中。對(duì)假設(shè)ii設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了假設(shè)ii成立。

a.將對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。

步驟一（如圖1所示）：

步驟二：——（按圖1形式呈現(xiàn)）。

b.假設(shè)ii成立的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是——。

解題分析本題考查通過實(shí)驗(yàn)定性證實(shí)和推測(cè)微粒存在、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)等綜合知識(shí)。問題（2）①由題意可知實(shí)驗(yàn)Ⅲ的白色沉淀中無sO4^2-，該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，還可使酸性KMnO₄溶液褪色，①推測(cè)沉淀中含有氫氧根離子、鋁離子和亞硫酸根離子。②步驟一向2mL 0.1mo]/L的A12（SO₄），溶液中滴加稍過量的Na₂SO₃溶液，生成堿式亞硫酸鋁沉淀，然后再向沉淀中滴加V₁體積的稀氫氧化鈉溶液至沉淀恰好溶解，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaAlO₂和Na₂SO₃。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)步驟二的思路是取等體積等物質(zhì)的量濃度的AL₂（SO₄），溶液與過量稀氨水反應(yīng)生成Al（OH），沉淀，再向沉淀中滴加同濃度的稀氫氧化鈉溶液至沉淀恰好溶解，并記錄體積為V₂，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaAlO₂；比較V₁和V₂的大小，V₁明顯大于V₂，可推知假設(shè)ii成立。設(shè)計(jì)步驟如圖2所示：

該題探究過程復(fù)雜，變量多，控制變量是化學(xué)研究的一種思維，解答這類題目時(shí)要認(rèn)真審題，確定變量；在探究時(shí)，應(yīng)該先確定其他的因素不變，只有一種因素變化，這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系，才能做出正確判斷。

例2（2015年安徽，節(jié)選）某研究小組將純凈的SO₂氣體通入0.1mol·L^-1的Ba（NO₃）2：溶液中，得到了BaSO₄沉淀，為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO₂該小組突出了如下假設(shè)：

假設(shè)一：溶液中的NO3^-

假設(shè)二：溶液中溶解的O₂

（1）驗(yàn)證假設(shè)一：該小組涉及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了假設(shè)一，請(qǐng)?jiān)诒?空白處填寫相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

本題屬于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)探究能力，屬于開放性試題，可能出現(xiàn)多種正確答案，屬于綜合性較強(qiáng)的較難題型。解決本題型的關(guān)鍵在于審題仔細(xì)，找出要探究的具體問題，如題目中的“研究、驗(yàn)證、探究”等字眼后面的一般就是我們需要把握的探究問題。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)還有遵循科學(xué)性、控制變量和對(duì)照等原則，有利于更好的得出結(jié)論。