冯颖彤 郭庆羽
黑龙江省佳木斯市第一中学 154000
一、高中化学情境试题的特点
与应试教育下的各种题目不同，情境类试题中设置的问题往往不拘泥于教材，命题角度灵活，设置的各种情境信息量大且具有趣味性和形象性，目的主要是为了激发考生的兴趣，引导考生摆脱原来的思维定势，激发其探究欲，以实现对已学知识的迁移与运用。
二、高中生情境试题答题障碍
1、基础知识记不牢，无法利用所学分析所考
2、思维定势，限制了对于新情境的变式思考，发散思维受限或者发散路径过偏。
3、探索兴趣偏低
4、生活经验欠缺
三、高中化学情境试题学生答题能力的培养方式
针对不同类型的情境试题应采取不同的培养方式，本文针对思维定势障碍，采取情境多样化专项变式探究，帮助学生打破思维定势，积累多角度探究意识，进行探究实验的模型构建，再学会知识迁移，有利于提升学生对于情境试题的答题能力。那么教师在选题上便要付出更多的精力和时间，铺设好梯度，搜集好广度，设计好引导方式。
以电解池铁为阳极的习题为例
电解池中铁单质做阳极，一般情况电极反应式为：Fe-2e-＝Fe2+
【变式一】
工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，有净化水的作用。某科研小组用该原理处理污水，设计的装置如图所示。已知：铁电极上实际同时发生两个电极反应，其中一个电极反应生成一种无色气体。下列说法正确的是（ ）
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A．为了增加污水的导电能力，应向污水中加入适量的H2SO4溶液
B．为了使燃料电池乙长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时，循环的物质A为CO2
C．甲装置中Fe电极的反应为Fe-3e-=Fe3+
D．当乙装置中有1.6 g CH4参加反应时，C电极理论上生成气体的体积在标准状况下为4.48 L
【分析】本题中，依据题意，在电解池中，Fe电极为阳极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，2H2O-4e-=O2↑+4H+二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+，以此解答该题。
通过此题，学生了解电极反应可能不止一个，产物形式也要考虑环境因素的影响。
【变式二】
高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型高效多功能净水剂，电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠的装置如图①所示。下列说法不正确的是( )
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A．X为电源负极，铁电极发生的电极反应式是：Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．当生成1.66 gNa2FeO4时，收集到的气体在标准状况下的体积是672 mL
D．NaOH溶液的初始浓度与电解后生成的Na2FeO4浓度的变化关系如图②所示，c(Na2FeO4)降低的原因可能是发生了副反应
【分析】
依题意，综合电解溶液中没有氧化剂成分，本题阳极电极反应式为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O通过D选项，积累到Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，当c（OH-）降低，Na2FeO4稳定性变差，且反应慢，当c（OH-）过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低。
通过本题学生了解，电解质成分的变化会影响铁电极的放电产物，不一定生成Fe2+，也为探究影响铁做阳极时阳极产物形式的影响因素铺垫了基础。
【变式三】
某化学小组以铁为阳极，探究不同条件下阳极发生的电极反应
（1）在实验ⅱ中，为验证铁丝电极的产物，取少量铁丝附近棕色溶液于试管中，滴加2滴K3Fe(CN)6溶液，无明显变化；另取少量铁丝附近棕色溶液检验发现溶液中有I2，检验方法是__________；对比实验ⅰ、ⅱ、ⅲ，可得出的结论是__________。
（2）为进一步探究增大c(OH-)对阳极反应的影响，该小组利用原装置做了实验ⅳ：
电压：3V； 电解液：10 mol/L NaOH溶液；
实验现象：两电极上都有大量气泡产生，但碳棒上的速率远大于铁丝，且阳极区溶液逐渐变紫红色；停止实验，铁丝明显变细，电解液仍然澄清
查阅资料：FeO42-在溶液中呈紫红色。阳极电极反应式是__________。
（3）为探究实验ⅰ中溶液变黄的原因，该小组利用原装置做了实验ⅴ和ⅵ。
实验ⅴ：电压为3V；电解液为煮沸冷却的3 mol/LNa2SO4溶液；
实验现象：碳棒表面有大量气泡产生，铁丝外围包裹一层白色絮状沉淀，2min后表层变为褐色。
实验ⅵ：电压为8V；电解液为煮沸冷却的3 mol/LNa2SO4溶液；
实验现象：碳棒表面迅速产生大量气泡，铁丝表面有气泡，1min后外围包裹一层白色絮状沉淀，2min后变绿，溶液中有红褐色悬浮物。
由此确定实验ⅰ中溶液变黄的原因是__________。
（4）综合上述实验，当铁为阳极时，影响电解过程中的阳极电极产物的因素有__________。
【分析】本题以铁为阳极，探究不同条件下阳极发生的电极反应
(1)第一组实验，电解质溶液不同阳极第一产物分别为Fe3+、I2、Fe(OH)2
(2)根据实验现象可知，阳极铁溶解生成了FeO42-，电极反应式Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
(3)煮沸除氧后阳极产物为Fe(OH)2，对比实验i，推出溶液中溶解的氧气将Fe2+氧化成了Fe3+
(4)综合上述实验，当铁为阳极时，影响电解过程中的阳极电极产物的因素有电极材料、电解电压、电解液中阴离子的种类(还原性)及氢氧根浓度、溶解氧气等，故答案为电极材料、电解电压、电解液中阴离子的种类(还原性)及氢氧根浓度、溶解氧气等。
本题帮助学生构建探究模型，根据实验现象更全面的分析“铁作阳极”时影响反应产物的因素。
参考文献：
[1]卢雨辰,何文.基于科技文献命制“真实情境”化学试题的实践与思考——以2017-2019年天津卷电化学试题为例[J].天津师范大学学报(基础教育版),2020,21(02):66-70.