申艳秋

创新类实验探究题的特点主要是情境新、考查方式新，此类试题一般利用真实情境或信息，转变问题的呈现方式，还常将传统实验与数字化的化学实验结合，体现化学的新技术、定量实验、初高中的衔接等。此类试题考查同学们对数据、现象、曲线的分析归纳能力、实验设计能力及逻辑推理能力。由于该类试题灵活、思维量大，能够考查化学学科的核心素养，具有较好的区分度。

典例探究

（2021·四川·成都，节选）某学习小组对铁锈蚀进行探究。

【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关？

【查阅资料】（1）氯化钙固体可作干燥剂;（2）一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应;（3）常温常压下，氢气密度是d g/mL。

【设计与实验】

实验一：定量探究铁锈蚀的因素

小组设计了图1装置，检查气密性，将5 g铁粉和2 g木炭粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2 mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。

（1）据图2，t2时刻后，反应并未停止，温度却开始降低，原因是________________。

（2）据图3，对比AB段和BC段说明_________，分析t3时刻压强突然变大的原因是_______________。

实验二：测定铁锈含量

将实验一烧瓶中剩余的物质过滤、洗涤、干燥，得m g固体，连接如图4装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。

（3）完全反应后，常温常压下测得生成气体的体积为V mL，则该固体中铁锈质量分数的表达式为________________。

（4）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是________________解决方法是________________________________。

解析：（1）铁生锈放出热量，t2时刻后，温度开始降低，原因是此时装置散失的热量大于铁生锈放出的热量。

（2）BC段压强比AB段压强减小程度大很多，说明加氯化钠溶液后，铁生锈的速率加快。铁锈蚀消耗氧气，装置内压强减小，t3时刻注射器内的稀盐酸被吸入烧瓶，稀盐酸与铁粉反应产生较多的氢气，装置内的压强突然变大。

（3）解：设铁的质量为x。

[Fe56 x+H2SO4         FeSO4+H2↑ 2Vd g]

[562=xVd g] x = [28 Vd g]

m g固体中有2 g木炭粉、28Vd g铁粉和若干铁锈，故铁锈的质量分数表达式为[m-2-28 Vdm×100%]。

（4）铁锈的质量分数偏小，原因应为所测氢气的体积偏大，导致计算出铁的质量偏大。误差原因可能是注射器中收集到的气体体积还包含了加入的稀盐酸的体积（或氢气未干燥，含有水蒸气，答案合理即可），故解决方法是改用注射器加入一定体积的稀盐酸，氢气体积 = 收集到的气体体积 - 稀盐酸的体积。（或在乙、丙装置间加一个干燥装置，答案合理即可）

思路点拨

许多创新类实验探究题都源于教材，同学们要充分挖掘课本资源，拓宽知识内容，掌握解题技巧，归纳解题方法，提高逻辑思维能力和创新能力。常用的解题思路如下：（1）认真读题，找出关键语句，审清题意，明确要求;（2）找出题目中与教材相联系的知识点;（3）灵活应用基础知识解决问题。

創新实验探究题的解题过程是分析与归纳、发散与聚合、联想与类比、组合、顿悟等多种创造性思维活动的结果。解题关键是抓住本质，有序思考，规范表达。同学们在复习时要对教材中的实验进行梳理和整合，注重典型例题剖析，加强综合题的分解训练，要具备将综合题分解成基础知识点和从中提取有用信息的能力。

思维发散

学习小组的同学利用长柄W形玻璃管，完成了课本上的多个化学实验。请你一起完成下列探究。（图中夹持仪器已略去）

（1）探究微粒的性质。

①如图5，向玻璃管左端加入试剂X，观察到无色酚酞溶液变红，湿润的红色石蕊试纸变蓝，试剂X可能是_________。

②从微观角度解释上述现象：_________。

③该装置的优点有_________  （答1点）。

（2）探究燃烧的条件。

在图6所示装置中，向W形玻璃管中放入足量红磷和白磷，塞好橡皮塞，然后将其放入80 ℃的热水中，观察到红磷不燃烧而白磷燃烧，说明可燃物燃烧应具备的条件是__________________。大烧杯中水的作用是______________。

（3）探究炼铁原理。

①甲酸（HCOOH）在热的浓硫酸的作用下，分解生成一氧化碳和水，该反应的化学方程式是____________。

②如图7，实验时，A处可以观察到的现象是_________________。

③写出一种证明有铁生成的方法：______________。

（4）探究物质的性质。

①如图8，先点燃酒精灯，可观察到C处有微弱的______________火焰，然后滴加过氧化氢溶液，B处发生反应的化学方程式为_____________________，可观察到C处的主要现象是_______，得到的结论是______________。

②烧杯中发生反应的化学方程式为______________________。

答案：（1） ①浓氨水②浓氨水易挥发，挥发出的氨分子不断运动到玻璃管右端，与酚酞溶液和石蕊试纸作用③装置简单（或节约药品、环保，答案合理即可） （2）温度达到可燃物的着火点吸收有毒的P2O5，防止污染空气（3）①HCOOH [浓硫酸△]

CO↑+ H2O   ②红棕色粉末变成黑色   ③取样少许，用磁铁吸，能被吸引（或加入稀硫酸，有气泡产生;加入硫酸铜溶液，有红色固体生成，答案合理即可）（4）①淡蓝色2H2O2 [  MnO2 ] 2H2O + O2↑  产生明亮的蓝紫色火焰氧气助燃，浓度越大，燃烧越剧烈     ②2NaOH + SO2 [              ] Na2SO3 + H2O

（作者单位：辽宁省实验学校）