2017年北京理综实验探究题分析

    高考的总趋势是由考察知识变为考察能力，但如何考察能力呢？我认为主要有三个方向，一是增加题目的复杂度和深入度，简单来说，就是将题变难；二是由已知知识解决生活实际问题，比如2019年高考数学题的考察方式；三是由已知知识探究未知知识。

    不难看出，题目难度终归有限，二三种将会成为未来的主流，第二种实际上锻炼的是抽象能力，也就是将理论与生活相联系，第三种就要突破已有认知限制，才是最难的一种题型，现在，以一道2017年北京理综实验探究题进行分析，看看这种命题形式以及突破方法。

    题目如下：

28．（16分）某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

（1）检验产物

①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

序号取样时间/min现象

ⅰ3产生大量白色沉淀；溶液呈红色

ⅱ30产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深

ⅲ120产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅

（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）

② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；

假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；

假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；

假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。

本题的题干就与已知认知不一样，Fe3+是能够氧化Ag的，两种物质就不能共存，但实际上，由于量的关系，这两者是可以共存的，菲茨杰拉德说：“检验一流智力的标准，就是看你能不能在头脑中同时存在两种相反的想法，还维持正常行事的能力。”

接着题干继续说明实验过程，那么这个题就是在已知实验的基础上再进一步探究，已知实验反应完后，试管中有固体和溶液两部分，固体是银和铁钉，溶液呈黄色，说明有Fe3+、Fe2+。接下来就是题目，题目的整体设计跟探究物质的一般程序是相对应的，观察现象，提出假设，设计实验，得出结论。探究实验的一般程序在鲁科版必修一第二节中出现，也就是学生刚入学的时候就接触到，但其实不论是教师还是学生都认为理论性太强，没有实际价值，一点也不重视，但实验探究就要遵循该程序，该程序应该在教学中不断渗透，重新认识其重要性。第一个空要验证银单质的存在，这对学生来说并不容易，我们对验证Ag+非常在行，但说到Ag单质，一般都不会涉及，这就是第一个体现能力的地方。检验就必须出现特征反应，就要向我们已知的方向靠拢，既然Ag单质检验不了，那就将Ag单质转化成Ag+，接下来的问题就是如何转化，Ag不能与普通的酸反应，只能与强氧化性酸反应，那就是硝酸。第二、三个空是常规知识点的题，较简单。第四个空开始就是深入探究的过程。使用的方法是三组对比实验，可以说99%的实验题探究题使用的都是对比实验，我们应该对对比实验最熟悉，对照组必不可少，实验组可以有很多个，这就需要在做题中列出来每一组的组成、现象和结论，再进行分析。所以根据对比实验可得：

2017年北京理综实验探究题分析

    高考的总趋势是由考察知识变为考察能力，但如何考察能力呢？我认为主要有三个方向，一是增加题目的复杂度和深入度，简单来说，就是将题变难；二是由已知知识解决生活实际问题，比如2019年高考数学题的考察方式；三是由已知知识探究未知知识。

    不难看出，题目难度终归有限，二三种将会成为未来的主流，第二种实际上锻炼的是抽象能力，也就是将理论与生活相联系，第三种就要突破已有认知限制，才是最难的一种题型，现在，以一道2017年北京理综实验探究题进行分析，看看这种命题形式以及突破方法。

    题目如下：

28．（16分）某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

（1）检验产物

①取出少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

序号取样时间/min现象

ⅰ3产生大量白色沉淀；溶液呈红色

ⅱ30产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深

ⅲ120产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅

（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）

② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；

假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；

假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；

假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

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（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。

本题的题干就与已知认知不一样，Fe3+是能够氧化Ag的，两种物质就不能共存，但实际上，由于量的关系，这两者是可以共存的，菲茨杰拉德说：“检验一流智力的标准，就是看你能不能在头脑中同时存在两种相反的想法，还维持正常行事的能力。”

接着题干继续说明实验过程，那么这个题就是在已知实验的基础上再进一步探究，已知实验反应完后，试管中有固体和溶液两部分，固体是银和铁钉，溶液呈黄色，说明有Fe3+、Fe2+。接下来就是题目，题目的整体设计跟探究物质的一般程序是相对应的，观察现象，提出假设，设计实验，得出结论。探究实验的一般程序在鲁科版必修一第二节中出现，也就是学生刚入学的时候就接触到，但其实不论是教师还是学生都认为理论性太强，没有实际价值，一点也不重视，但实验探究就要遵循该程序，该程序应该在教学中不断渗透，重新认识其重要性。第一个空要验证银单质的存在，这对学生来说并不容易，我们对验证Ag+非常在行，但说到Ag单质，一般都不会涉及，这就是第一个体现能力的地方。检验就必须出现特征反应，就要向我们已知的方向靠拢，既然Ag单质检验不了，那就将Ag单质转化成Ag+，接下来的问题就是如何转化，Ag不能与普通的酸反应，只能与强氧化性酸反应，那就是硝酸。第二、三个空是常规知识点的题，较简单。第四个空开始就是深入探究的过程。使用的方法是三组对比实验，可以说99%的实验题探究题使用的都是对比实验，我们应该对对比实验最熟悉，对照组必不可少，实验组可以有很多个，这就需要在做题中列出来每一组的组成、现象和结论，再进行分析。所以根据对比实验可得：

Fe3+的来源肯定是Fe2+，Fe2+具有强还原性，可能被空气或者是硝酸氧化，这是我们最常规的认知，所以第四个空比较容易，属于常规知识点，但d假设就是整个题的题眼，存在Ag+可产生Fe3+，是如和产生的？首先，溶液中Ag+的量非常少，再次，说明溶液中应该有Ag+、Fe3+、Fe2+，第三Fe3+又来源于Fe2+，所以答案是Ag+的氧化作用，使Fe2+变为Fe3+。所以第五个空主要是判断Ag+的存在，使用的是资料信息。第六个空考的是对照组，对照组其实很关键，这是必考内容，既然是看Ag+的作用，对照组就要出去Ag+来比对，那就阴离子不变，阳离子变即可。第七、八个空利用原电池检测Ag+对于Fe2+的作用，这是原电池在设计实验中的一个重要应用，将两溶液分开，还能监测反应，不得不说，非常有才。最后一个，是总体的推测，根据实验吗，得到最后的结论。根据本题的分析，我们可以得出以下几点：首先，题干最重要，整个题目的中心都在题干当中出现，应该一字不差的阅读，并分析精确。第二，打破思维定势，当已有知识点与题目获知的信息产生矛盾时，顺着出题人的思路，以题目为主。第三，探究性实验，肯定要使用对比实验，其中对照组是必考的。第四，验证性实验，熟练掌握原电池原理，分开两溶液，排除干扰。第五，多联系已有知识点，在讲课的过程中就要注重知识的生成性，学的是方法，提高的是能力，而不仅仅是知识。现在鲁科版必修一做出修改，每一章后面都有实验探究的模块，比如第一章就是膨松剂探究，使用的方法也是对比实验，以此得出碳酸钠和碳酸氢钠的性质，我们应该利用好这些模块，让学生熟悉探究实验的过程，真正做到生成性学习。

Fe3+的来源肯定是Fe2+，Fe2+具有强还原性，可能被空气或者是硝酸氧化，这是我们最常规的认知，所以第四个空比较容易，属于常规知识点，但d假设就是整个题的题眼，存在Ag+可产生Fe3+，是如和产生的？首先，溶液中Ag+的量非常少，再次，说明溶液中应该有Ag+、Fe3+、Fe2+，第三Fe3+又来源于Fe2+，所以答案是Ag+的氧化作用，使Fe2+变为Fe3+。所以第五个空主要是判断Ag+的存在，使用的是资料信息。第六个空考的是对照组，对照组其实很关键，这是必考内容，既然是看Ag+的作用，对照组就要出去Ag+来比对，那就阴离子不变，阳离子变即可。第七、八个空利用原电池检测Ag+对于Fe2+的作用，这是原电池在设计实验中的一个重要应用，将两溶液分开，还能监测反应，不得不说，非常有才。最后一个，是总体的推测，根据实验吗，得到最后的结论。根据本题的分析，我们可以得出以下几点：首先，题干最重要，整个题目的中心都在题干当中出现，应该一字不差的阅读，并分析精确。第二，打破思维定势，当已有知识点与题目获知的信息产生矛盾时，顺着出题人的思路，以题目为主。第三，探究性实验，肯定要使用对比实验，其中对照组是必考的。第四，验证性实验，熟练掌握原电池原理，分开两溶液，排除干扰。第五，多联系已有知识点，在讲课的过程中就要注重知识的生成性，学的是方法，提高的是能力，而不仅仅是知识。现在鲁科版必修一做出修改，每一章后面都有实验探究的模块，比如第一章就是膨松剂探究，使用的方法也是对比实验，以此得出碳酸钠和碳酸氢钠的性质，我们应该利用好这些模块，让学生熟悉探究实验的过程，真正做到生成性学习。