下面，举例说明在讲述电解质溶液和氧化还原反应时，为了体现理论和实验相结合的原则，我精心编拟的其中几个实验：

例1  以不破坏MnO₄^-为前提，试设计一个实验，证明KMnO₄溶液的紫色是由于MnO₄^-离子存在的缘故。

    [分析]该题的理论基础是离子在外加电场作用下会发生定向迁移。许多选手未看清题意，用氧化还原的方法加以证明，其结果离题万里。而少数选手则设计出很好的方法，并由此选择实验仪器，收到了很好的效果。其设计方案和实验仪器如下图，实验效果很好。

例2  一小块Mg-Al合金分别放入6mol/L H₂SO₄和6mol/L NaOH中，它们都可以组成一个微型原电池，请指出原电池的正负极，写出电极反应，并设计一个实验验证你的结论。

   [分析]这是一道考查原电池的基础试题，但运用知识的灵活度较大，同时还牵涉到简单的物理知识，是一道考查选手灵活能力的好试题。一些选手认为：在两种介质中Mg都是负极，Al都是正极。我没有立即作答，而是先复习金属活动顺序表的使用范围，然后复习Al与NaOH溶液反应的化学方程式，要求用单桥线标明电子的转移方向和数目。

启发选手把上面的方程式拆成两个电极反应：

负极：2Al + 8OH^- - 6e = 2AlO₂^-+ 4H₂O；

正极：6H₂O + 6e = 6OH^-+ 3H₂

这样，Mg-Al合金在两种介质中形成原电池时，原电池的正负极刚好相反，如何证明这个结论呢？选手们很快想到用安培表来检验电流的方向，从而判断电子的流动方向，确定原电池的正负极。于是有了下面的实验装置图，实验证明现象明显。(说明：严格讲，在碱性溶液中，AlO₂^-不存在，而是以Al(OH)₄^-形式存在)

    竞赛选手对这道试题反映很好，认为开阔了视野，拓宽了思路，收获很多。

例3  Cu是一种不很活泼的金属，下列反应能否进行：

    Cu + 2H₂O =Cu(OH)₂ + H₂­   ，若能，请说明理由，并设计一简单实验证明之。  

    [分析]这是一道反常规试题，许多选手这样作答：因为在纯水中E⁰Cu²⁺/Cu =+0.337V，E⁰2H⁺/H2 = 0 V ,  因为E⁰2H⁺/H2 < E⁰Cu²⁺/Cu , 所以原电池的电动势小于零，不能发生反应。我没有立即作答，而是反问他们：影响电极电势的因素是什么? 这些自学了大学知识的选手沉思后作了答复。我随后引导他们：当把Cu投入到NaCN的碱性溶液中会产生H₂，化学方程式为Cu + 4NaCN + 2H₂O= 2Na[Cu(CN)₂] + H₂ + 2NaOH  上述反应之所以能够发生，是因为在碱性溶液（pH=14）中，NaCN是络合剂，与Cu反应生成了Na[Cu(CN)₂]，降低了铜电对的电极电势(pH=14时，E⁰Cu(CN)₂^-/Cu = -0.429V<0)，Cu可作还原剂，把水还原成H₂ ，H₂O作氧化剂。紧接着，我又自设疑问：这种方法是不是最优的方法?我启发道：由于NaCN有毒，对我们人体有害，这种方法不是最优方法。在我的启发下，很多同学想到直流电是一种强氧化剂，可用Cu作电解池的阳极，通过电解饱和NaCl溶液，实现上述反应。其反应为：

阳极反应：Cu-2e = Cu²⁺ ；

阴极反应：2H⁺+2e = H₂；

电解反应：Cu+2H₂O =Cu(OH)₂+H₂­

最后我要选手比较工业制Cl₂的化学方程式，比较两种方法的异同。通过比较，他们感到思维更清晰，思路更开阔了，实在很受启发，顺理成章的设计出了下面的实验，实验现象明显。

    

（四）设疑置问，知识创新。

    当今的竞赛其实验试题的难度有降低的趋势，但知识的灵活性和综合性在逐步加强，从某种意义上讲，对选手的整体素质要求更高了。由于在十几年的竞赛中，经典的实验试题差不多已经出遍。因此我个人认为：要想在考过的知识点上推陈出新，考出水平，拉开档次，就必须在考察选手的实验技能、技巧上下功夫，因为现在选手的理论知识日益接近，单靠考查实验原理和实验操作来选拔人才，这条路绝对走不通，也不利于选拔人才。我觉得实验培训重在训练选手的实验技能、技巧。为此，我在实验试题后面附加了一定量的与实验技巧、技能有关的有新意的思考题，因为它是加强选手实验技术库容量的一个有效途径。下面举例说明我的做法。

例4  根据下面指定的药品(仪器任选)制取CdS

    药品：8mol/L H₂SO₄、FeS (s)、CdSO₄溶液

思考题（附在实验报告后）：

    1、要控制什么条件，才能得到大颗粒、不发粘、易过滤的CdS晶体？                                             

    [分析]本题考查实验技能。很多选手常常不考虑实验的具体细节，拿出实验方案后一路作下去，结果得到的固体产品颗粒小、发粘、不易过滤，直接影响实验产品的质量和产量，考试时只能拿低分。98’冬令营实验赛题就给了我们一个深刻的教训和启示。本题实际是用CdSO₄与H₂S反应制取CdS，因此，实验原理简单，实验装置也简单，如制取H₂S的装置高一学习过，不存在问题，问题是如何制取高质量的CdS晶体。当我要选手作这个实验时，很多选手不以为然，认为简单，事实证明他们大多数人制备的产品颗粒小、发粘、不易过滤，产率低。我引导他们分析原因：晶体由晶核组成，晶核的多少直接影响晶粒的大小。晶核数目少，其分散度小，能降低沉淀时溶液的相对过饱和度，得到大晶体沉淀，这样易过滤，有利于提高产量。而分散度=k×(Q-S)/S，要使分散度减小，可减小Q或增大S 。CdSO₄与H₂S反应的离子方程式为：Cd²⁺+H₂S=CdS+2H⁺，要减少Q，即减少加入H₂S瞬间沉淀物质浓度，就必须增加[H⁺]，即提高酸度；如果增大S，即增大开始沉淀时沉淀物质的溶解度，就必须提高温度。随后我又引导他们：Cd²⁺的离子势较大，有一定的水解性，过高的温度又可促使Cd²⁺水解；酸度太大又不利于CdS生成。我引导选手在理论的指导下，结合实验摸索出：CdSO₄溶液中H⁺浓度为1.0-1.5mol/L，通入H₂S时溶液的温度为70-80℃，这样H₂SO₄的作用有：制取H₂S气体；调节溶液的酸度。最后引导选手总结：(1)温度和酸度控制是化学实验的两大主旋律。(2)要得到大颗粒晶体必须做到“稀、热、慢、搅、陈”。即：溶液要稀、热，沉淀剂要慢慢加入，边加边搅拌，最后把得到的晶体陈化。(3)实验时要认真思考，把握重点；实验中，该粗则粗，该细则细。这样才能又快又好地做好实验。

(五)大胆假设，自我评价。

   化学假设一方面是对以往化学经验事实的总结，另一方面又是对化学未知领域的一种新的探索。在实验培训后期，要充分发挥指导老师的主导作用，通过让选手作一些不常见的实验，由实验现象研究事物的本质，并根据学过的基础知识进行自我判断、自我评价。我认为：这是培养选手探索和创造能力最有效的途径。 

例5  分别将下列液态物质各取0.5mol双双混合，有什么实验现象？为什么？

(1) CHCl₃ ¾ CH₃COCH₃；            (2) CH₃OH ¾ CH₃COCH₃；

(3) CH₃OH ¾ n-C₆H₁₄；              (4) CH₃OH ¾- H₂O

   [分析]这是一道很有趣的实验，选手们都能作出：(1) 组混合放出的热量明显比其他三组放出的热量高，大约要高出5℃。大多数选手百思不得其解，只有极少数选手通过思考得出结论：因为CHCl₃中Cl是较强的拉电子原子，三个Cl原子一起把C原子上的电子往它们的方向拉，从而使跟C原子结合的H原子也能象O—H、N—H或F—H上的H原子一样“裸露”出来而去跟CH₃COCH₃上的O形成氢键。这点知识教科书上没有提到，但可以通过实验，并根据有机化学中诱导效应的有关知识推论出来。这样，我们又丰富和发展了氢键的有关知识。

(五)规范习惯，实验有序。

    从某种程度讲，化学是一门实验艺术，它应具有观赏性。有的选手操作规范，安排有条不紊，神态轻松自如，实验器皿摆放有序，具有很高的欣赏性；而有的选手恰好相反，让人目不忍睹。出现上述问题的症结是没有养成一个良好的实验习惯。在平时的实验培训中，我针对问题采取一系列措施，如时时提醒，认真自查，定期改正，规范桌面，弃物回收等举措，努力创造一个良好的实验氛围。

    总之，培养竞赛选手是一项很复杂的系统工程，每一个环节都不能掉以轻心。我们的竞赛目的是为了开发学生的潜力和独立工作能力，使他们建立并加强进取心和竞争意识，培养持久性、思维和工作的准确性、创造性及其工作的敬业精神。我坚信：只要我们培训对路，工作得法，就一定可以培养出开拓性人才。