对2018年高考理综1卷中部分化学考题的看法

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对2018年高考理综1卷中部分化学考题的看法
2018年高考试卷的化学题,比2017年有很大的改进。但还是有一些在命题或解析时,应该注意的问题。现就理综1卷中的一些考题(有机化学题除外)讨论如下。
一、第7题
这个题暗含着如下几个,解题时还需要知道或判断出的知识点:
1. 磷酸亚铁锂(LiFePO4)作为复盐,是不溶于水及碱(NaOH)溶液的。磷酸亚铁锂可溶于强酸。
2. Fe2+离子在HNO3作用下,会被氧化成Fe3+离子。
3. Fe3+与PO43-离子在酸性溶液中不能生成沉淀,在碱性溶液中FePO4可以被沉淀下来。
4. 在水中LiOH是可溶的,Li2SO4也可溶,而Li2CO3不溶。
对于“Li2CO3不溶于水”的解释,要用对角线规则来进行推理。即,Li-Mg间有一定的相似性,两者的硫酸盐皆可溶,且碳酸盐都不溶。但是两者间也有不同点,LiOH可溶,而Mg(OH)2不溶。
这个题有超纲的嫌疑。
二、第10题
所谓正确的答案,“22.4L(标准状态)氩气含有的质子数为18NA”,实际上也是一个不那么严格的说法。
因为“22.4L”是对理想气体而言的。
对实际气体,一般应该用范德华方程式,,来进行计算。其中,n为气体的物质的量,R为摩尔气体常数(数值为0.08206),a与b为该气体的范德华常数(可查得)。
该选项B的文字中,如加上一个“约”字,变为“22.4L(标准状态)氩气含有的质子数约为18NA”,会更严格一些。同时也不会影响其“正确性”的判断。
三、第26题
第(1)题
首先,“实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却”说法中的“迅速”两个字加的不好。要如何操作,才能算是“迅速”了呢?只要能隔绝外界空气,把水冷得慢了一些了,又何妨?
其次,后一填空的答案“分液(或滴液)漏斗”中的“或滴液”,加得也不对。在化学实验中“分液漏斗”与“滴液漏斗”的区别是非常明显的。
所谓“滴液漏斗”,指的是“即便漏斗口伸入到液面下时,也要能观察到液滴滴加的快慢”。从结构看,它必须要有一个可以观察到试液滴加过程的“窗口”(与医院给病人输液时的要求相同)。在输液装置中,不是必须要加接一个被称为“滴壶”( 或叫“滴漏”、或叫“墨菲氏管”)的装置吗?
也就是说在“滴液漏斗”中部,也必须要有一个球形的空腔。在此处可以观察到试液的滴加速度(如下左图)[1]。而一般的分液漏斗,是没有这个球形空腔的(见下右图)。
在本题所给装置图a中,没有画出这个球形空腔。所以只能把它称为“分液漏斗”,或更严格一些的,叫“圆球形分液漏斗”,而绝不能称为“滴液漏斗”。
第(2) 题
讨论的是装置C中为什么要充有H2。且给出的答案为“排除c中空气”。其实这个答案并不恰当。
在这个被密封的C瓶中,原本的空气就有限,氧气也不多(约占1/5)。何况在这里要制备的Cr2+,它本身还就是氧气的“吸收剂”。在锌粒过量的情况下,这点氧气是不会干扰到Cr2+的生成及存在。也就是说,即便不加盐酸(不打开K2开关,C中没有多少H2生成,)C中的Cr3+离子在足量锌粒的作用下,最终也都会变成Cr2+离子(同时使该瓶C中不会再有O2存在)。
应该能看出,在这个实验中用制造出H2气的方法来驱赶O2,其作用不但不大,还有要多做“无用功”的嫌疑。因为在这种物理驱赶中,很难避免O2气的扩散,与H2气的被稀释,需要用大量的H2气才能把O2气都赶走。而用化学方法除O2(用反应中生成的Cr2+离子),则是“精准”的去发生反应。这两者相比较,哪个除氧的效率要高,不是一目了然的吗?。
其实,在C瓶中要加盐酸而产生氢气,最主要的目的还是,使C中气体有足够的压强,在反应结束而需要将其底部含有Cr2+离子的反应产物转移到d瓶时,打开K3后就可以通过密闭的管道(不采用倾倒的方法),而将其直接(不会接触到空气)压入到d瓶的醋酸钠溶液中去,以进行下一步的反应。
实际上,这个题所问的,与(3)第一问所需要回答的,都是同一个问题。没有必要分为两个问题,让学生来回答。
第(3)问的四项“操作”中,标准答案规定的,第一个是“(冰浴)冷却”。这也不太合适。严格一些,还是“冷却(或冰浴)结晶”,更好一些。如果不冷却至有结晶析出,哪来的过滤、洗涤与干燥?
在实际操作中也应该是,在室温冷却得不到足够量晶体的情况下,才要采用冰浴的手段。总之,结晶才是这步操作的结果与目的。
第(4)问,标准答案所给的“可能使醋酸亚铬与空气接触”,也不够合适。由于d瓶中有空气,所以“一定会有(部分的)Cr2+离子,会被其中的氧气氧化成Cr3+离子”。
这不是“可能”与“不可能”的问题。而只是一个量大与小的问题。
四、第27题
对其中的第(4)小题,计算的公式及所得的结果为:
由于所给的原子量,及计算出来SO2的分子量都是两位有效数字。按照有效数字的使用规则,最终得到的运算结果,不应该是一个有三位有效数字的数值。这会给人一种,有效数字使用混乱,教学不够严谨的感觉。
当然,这也表明,命题者对有效数字的使用是不太在意的。如果他想要不出现这样的计算结果,或不引起大家的质疑与争执,其实是十分容易做到的。
只要将原题中消耗的碘标准溶液,改为10.06 mL。用计算器运算的结果就是0.130048,学生自然要写成0.13。这样就避免掉,有效数字修约是否规范,这样的一个科学性问题。
这个题的另一个不够科学的地方是,所用掉的碘标准溶液仅为“10.00 mL”。
而在分析化学教材中就明白地写着,“在滴定分析中,一般滴定管一次读数误差为±0.01 mL,在一次滴定中需要读数两次。因此,可能会造成的最大误差是±0.02 mL。所以,为了使滴定时(因操作所造成)的相对误差小于±0.1%,消耗滴定剂的体积必须大于20mL。最好使体积在25 mL左右,以便有较小相对误差” [2]。
也就是说,该题所消耗的滴定剂有些过少,会有较大的相对误差。不但欠科学,且脱离了一般化验室的工作实际。
五、第28题
第(2)
该题标准答案中,关于压强变大的原因,叙述中的逻辑关系比较混乱。
其中,起主导作用的应该是,NO2的二聚反应。所以要放在最前面来说。
较好的表述为,“NO2的二聚反应是一个放热反应。升温会导致这个平衡逆向移动(解聚),使体系中的气体分子数增多。在体系体积不变的情况下,就会导致总压增大”。
第(3)题
题干给出的是一个比较复杂的反应历程,加之还有一些表述模糊的地方。这会给中学教学造成一些不必要的麻烦。
如,介绍完反应历程后写的第一句话就是,“近似地认为第二步反应不影响第一步的平衡”。这难道是说,第一步反应中的N2O5、NO2与NO3的量都不会改变吗?其实,正是由于有第二步的反应,可逆反应一才能在不断进行当中。
应该看到,由于反应三中有NO2生成,连反应三对反应一的平衡,都一定会有影响。
再如,选项B,认为反应的中间产物只有NO3。似乎是由于学生没有注意到NO,所以这个选项就是错误的。
但是,如果考虑到反应三是个“快反应”,这就意味着NO刚一出现就会被“马上”反应掉。在由反应历程推导这个总反应的速度方程时,都没有必要考虑慢反应二后的反应三。这样,NO也不应该被看做是严格意义上的“中间产物”吧?
还有,一些教师对选项C的解释为,“由于第二步是慢反应、反应速率慢,可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效”。这也是不严格的说法。
碰撞理论的基本观点是,按照分子运动论,分子都处于不断运动中,相互间会必然发生不断的碰撞。但是,即便是进行的再快的反应,也不是只要分子间一碰撞,就会发生化学反应。只有那些具有足够能量、且能相互发生化学反应的分子,才能通过碰撞而发生化学反应。只有这样的碰撞才是“有效碰撞”,这样的分子也才是“活化分子”。在任何化学反应中,都只有部分的分子间碰撞是“有效碰撞”(无论是对反应二,还是反应一与反应三。也无论是快反应,还是慢反应)。
也就是说,在任何反应中,分子间的碰撞都是“部分地有效”。快慢反应在“碰撞”这一点上的区别是,单位时间内快反应中有效碰撞比例要大一些,而慢反应中的有效碰撞比例要少一些。
D选项的“第三步反应活化能高”的原因,也不是由于它是一个快反应。
对某一个固定的化学反应来说,使用催化剂改变了反应途经后,由于降低了该反应的活化能,与原反应相比较,一定会加快反应的速率。
但是对不同的两个化学反应,就不见得是,反应速率与活化能成正比例关系了。因为,影响化学反应速率常数的因素可定量地用下式来表示,。也就是说,反应速率k,与指前因子A、活化能Ea、及反应温度T,这样的三个因素有关。
即便是在相同温度T的条件下,反应速率k也不是只受活化能Ea的制约。还要考虑指前因子A,是否会是矛盾的主要方面,它是否会对反应速率有更大的影响。
选项D错在,不能对不同的反应,仅根据它们反应快慢,就来确定其反应活化能的大小。
六、第35题
第(2)题
解释离子r(Li+)小于 r(H-)的原因。
虽然有,离子的电子构型相同这样的一个前提。但是“电子构型”是一个内涵相当宽泛的概念。如,可以说“元素周期表可以根据原子的电子构型特征,分为五个区”,也可以说“Li+、Na+、K+离子有相同的电子构型”。也就是说,这个概念最为关心的还只是最外层,及次外层电子的排布情况,而对电子层数是不关心的。
所以,在这里最好还是加上一句“在电子层数相同的情况下”,然后再强调“核电荷数的不同”。
其实,核电荷数在某些情况下,并不是决定离子或原子半径的主要的原因。有时,电子层数会居于主导地位。
如,前面提到的Li+、Na+、K+离子半径,就是由于“电子层数的增加,而逐渐增大”(如果用核电荷的增大来解释这个序列,那就完全错了)。
也就是说,在电子层数相同的情况下,再来比较核电荷数,才是一种比较严密的分析问题的方法。而只说“电子构型”,是反映不出“电子层数相同”,这层意思的。所以要把“电子层数相同”,这句话给补充上去。
参考文献
[1] 北京师范大学《化学试验规范》编写组. 化学实验规范. 北京师范大学出版社. 1987年
[2] 武汉大学主编. 分析化学(第五版). 高等教育出版社. 2006年