喬月東

（東海縣教育局教研室 江蘇 東海 222300）

2011年各省市的高考化學(xué)試題的質(zhì)量整體而言是很高的，但個人認(rèn)為個別試題和參考答案也存在一定的問題，特提出來與大家共同探討。

一、新制的銀氨溶液能否區(qū)分甲酸甲酯和乙醛

原題：（2011年全國卷理科綜合第7題）下列敘述錯誤的是

A.用金屬鈉可區(qū)分乙醇和乙醚

B.用高錳酸鉀酸性溶液可區(qū)分己烷和3-己烯

C.用水可區(qū)分苯和溴苯

D.用新制的銀氨溶液可區(qū)分甲酸甲酯和乙醛

1.試題的解析

本題要求考生能利用物質(zhì)性質(zhì)的差異選擇正確的鑒別方法。鈉和乙醇反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生，而鈉和乙醚不反應(yīng)；3-己烯可以使高錳酸鉀酸性溶液褪色，而己烷不能；苯的密度比水的密度小，而溴苯的密度比水的密度大；甲酸甲酯分子結(jié)構(gòu)中也含有醛基，故用新制的銀氨溶液不能區(qū)分甲酸甲酯和乙醛，所以本題的參考答案是D。

2.關(guān)于乙醛和甲酸甲酯的水溶性

從查閱的資料看，中學(xué)教材對于乙醛水溶性的表述主要有以下幾種：“……能跟水等互溶”［1］，“……在水中的溶解度較大”［2］；大學(xué)教材對乙醛的水溶性無具體的說明，僅籠統(tǒng)指出“羰基氧能和水分子形成氫鍵，故低級醛、酮溶于水”［3］。

關(guān)于甲酸甲酯的水溶性，中學(xué)教材和大學(xué)教材中均未涉及，僅籠統(tǒng)地指出“酯一般密度比水小，難溶于水”［4］，“酯在水中的溶解度較小”［5］，從網(wǎng)上搜索到的信息表明：室溫下，甲酸甲酯為無色液體，有香味，在水中的溶解度為 30.4g／100mL H2O［6］。

3.商榷

從上述資料我們可以得出如下結(jié)論：乙醛和甲酸甲酯均可溶于水，且乙醛的溶解度更大；當(dāng)將少量的乙醛和甲酸甲酯分別滴入銀氨溶液時，出現(xiàn)分層現(xiàn)象的可能性是比較小的，參考答案是可以成立的。但問題是，考生并不了解甲酸甲酯在水中的溶解情況。

物質(zhì)的鑒別既可以使用化學(xué)方法，也可以使用物理方法，當(dāng)通過銀鏡反應(yīng)無法區(qū)別二者時，那么利用物理性質(zhì)的差異（比如溶解性）是否可以？從考生的知識基礎(chǔ)看，很容易從酯類的通性推斷出甲酸甲酯難溶于水，從而認(rèn)定銀氨溶液可以區(qū)分二者。

在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，一般只強調(diào)甲酸所形成的酯在化學(xué)性質(zhì)方面的特殊性，極少涉及甲酸甲酯可溶于水這一異于大多數(shù)酯類物質(zhì)的特性。

本題讓考生僅從化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象相同就得出無法區(qū)別的結(jié)論顯然是武斷和片面的。由于缺乏甲酸甲酯溶解性的相關(guān)信息，考生只能從已有的知識基礎(chǔ)進行推理，有可能得出利用溶解性的差異可以進行區(qū)別的結(jié)論，從而造成考生誤判。如果在命題時能充分考慮到中學(xué)教學(xué)實際和考生的知識基礎(chǔ)，站在學(xué)生的角度思考問題，相信會使試題更嚴(yán)謹(jǐn)，避免誤導(dǎo)和使考生形成思維定勢。

二、pH等于7的溶液是否為中性

原題：（2011年安徽卷理科綜合第13題）室溫下，將1.000 mol·L-1鹽酸滴入 20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中，溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線如右圖所示。下列有關(guān)說法正確的是

A.a點由水電離出的c（H+）＝1.0×10-14mol·L-1

B.b 點：c（NH4+）+c（NH3·H2O）＝ c（Cl-）

C.c 點：c（NH4+） ＝ c（Cl-）

D.d點后，容易溫度略下降的主要原因是NH3·H2O電離吸熱

1.試題的解析

本題綜合考查水溶液中的電離平衡、酸堿中和滴定及化學(xué)反應(yīng)中的能量變化等相關(guān)知識。

若 a 點由水電離出的 c（H+）＝1.0×10-14mol·L-1，則此時溶液的 pH＝14，而圖中 a點的 7＜pH＜14，故 A 選項錯誤；b點時鹽酸和氨水反應(yīng)，氨水過量，溶液中氮原子的數(shù)目多于氯離子，故B選項錯誤；d點時鹽酸和氨水恰好完全反應(yīng)，此時混合溶液的溫度最高，再加鹽酸混合溶液的溫度降低，主要是因為加入的鹽酸溫度低于混合溶液溫度。

判斷C選項正確的思維過程大致是這樣的：由圖可知，C點對應(yīng)的溶液pH＝7，說明C點對應(yīng)的溶液呈中性，即此時溶液中 c（H+） ＝ c（OH-），再根據(jù)溶液中陰、陽離子遵循的電荷守恒關(guān)系式 c（H+） +c（NH4+） ＝ c（OH-）+c（Cl-）可知，c（NH4+） ＝ c（Cl-）。

2.水的離子積常數(shù)與溫度的關(guān)系

水的電離是吸熱過程，溫度升高，水的離子積常數(shù)增大。從查閱的資料看，教材中關(guān)于水的離子積常數(shù)與溫度的關(guān)系主要有以下幾種表述：

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·化學(xué)蘇教版選修4中的表述為：“在 25℃時，Kw 為 1.0×10-14”［7］。

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·化學(xué)人教版選修4中的表述為：“一般在室溫下，可忽略溫度的影響，Kw值為1.0×10-14”。同時還列出了不同溫度下水的離子積常數(shù)：

不同溫度下水的離子積常數(shù)［8］

高等學(xué)校教材中的表述為“……常溫時，一般可認(rèn)為 Kw＝1.0×10-14”［9］，“室溫范圍內(nèi)可忽略溫度對電離常數(shù)的影響”［9］。

3.商榷

從上述信息可以看出，命題人忽略“室溫下”溫度對水的離子積的影響，是可以從人教版和高等學(xué)校教材的說法中找到依據(jù)的。但我認(rèn)為在高考試題中出現(xiàn)這樣的“忽略”是不合適的：

一是給中學(xué)化學(xué)教學(xué)帶來困擾。人教版中的“常溫下”是特指某一溫度還是一個溫度的范圍？一般認(rèn)為室溫是20℃，常溫是25℃，那么人教版中的“室溫下”是不是就是“20℃時”？相比較而言，高等學(xué)校教材中 “室溫范圍內(nèi)”的表述更準(zhǔn)確些，但這個范圍上限和下限是多少？依然是一個很籠統(tǒng)的表述。教師該如何明確的告訴學(xué)生究竟什么情況下可以“忽略”？

其二，不利于選拔具有細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、縝密等良好思維品質(zhì)的考生。相信許多考生在得出答案C之前，并未考慮到溫度對pH和溶液酸堿性的影響，想當(dāng)然地認(rèn)為pH＝7就說明溶液呈中性，反倒是部分思維嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的學(xué)生在此陷入困境。

作為高考試題，必須經(jīng)得起嚴(yán)格的推敲，在此處，還是明確地告訴大家忽略溫度對Kw的影響更有利于優(yōu)秀考生的選拔。

三、用稀氫氧化鈉溶液吸收氯氣是否需要防止倒吸

原題：（2011年全國卷理科綜合第29題）請回答下列實驗室中制取氣體的有關(guān)問題。

（1）下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。

裝置B、C、D的作用分別是：B_____；C_____；D______。

1.試題的解析

據(jù)題意容易判斷出：A裝置是制取氯氣的，D裝置吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境。那么根據(jù)一般的實驗常識，氣體在收集前應(yīng)該考慮是否需要除雜。題中用的是濃鹽酸，極具揮發(fā)性，所以應(yīng)該先用B裝置除去氯氣中混有的HCl（B中可盛飽和食鹽水），然后用C裝置收集氯氣。根據(jù)C裝置的導(dǎo)氣管口的位置，可用排液體（可用飽和食鹽水）的方法進行收集。

但參考答案認(rèn)為B裝置的作用是向上排氣收集氯氣；C裝置的作用是防止D中的液體倒吸進入集氣管B中。

2.商榷

從人教版和蘇教版等中學(xué)化學(xué)教材上的實驗裝置看，本題B裝置直接收集氯氣而不先進行除雜操作還是有“理論依據(jù)”的。但C裝置的作用定性為“防倒吸”就有點讓人摸不著頭腦了。不論是中學(xué)化學(xué)教材還是高等學(xué)校教材，均找不到用稀NaOH溶液吸收氯氣還需防倒吸這一做法。所以這一既無“理論依據(jù)”又跟中學(xué)化學(xué)教學(xué)不接軌的做法會讓考生非?！凹m結(jié)”。C裝置的作用定為“排飽和食鹽水收集氯氣”也應(yīng)是合理答案之一。

四、丙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)的產(chǎn)物

原題 （2011年天津卷理科綜合化學(xué)部分第9題）某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1-丁醇，查閱資料得知一條合成路線：

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

……

（3）制丙烯時，還產(chǎn)生少量 SO2、CO2及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是________（填序號）。

①飽和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水

④無水CuSO4⑤品紅溶液

1.試題的解析

檢驗丙烯和少量SO2、CO2及水蒸氣組成的混合氣體各成分時，應(yīng)首先選④無水CuSO4檢驗水蒸氣，然后用⑤品紅溶液檢驗SO2，并用①飽和Na2SO3溶液除去SO2；然后用③石灰水檢驗CO2，最后用②酸性KMnO4溶液檢驗丙烯。

而參考答案認(rèn)為②和③的次序是可顛倒的，即順序為④⑤①②③或④⑤①③②。

②和③的次序能否顛倒，關(guān)鍵是要弄清丙烯在通過酸性高錳酸鉀溶液時反應(yīng)的產(chǎn)物是什么。

2.關(guān)于丙烯與高錳酸鉀溶液的反應(yīng)

在中學(xué)化學(xué)教材中，只指出烯烴通過酸性高錳酸鉀溶液時會被氧化，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色，但未說明反應(yīng)的產(chǎn)物是什么。高等學(xué)校教材中關(guān)于烯烴與高錳酸鉀溶液反應(yīng)的情況介紹的比較詳盡：

在堿性或中性介質(zhì)中，KMnO4氧化烯烴（RCH＝CH2）會得到順-1，2-二醇：

而在酸性溶液中會得到碳鏈斷裂的氧化產(chǎn)物，氧化后 CH2＝基變成 CO2，RCH＝基變成 RCOOH［10］：

3.商榷

如果將氣體先通過②酸性KMnO4溶液檢驗丙烯，則丙烯會被KMnO4氧化而生成CO2氣體，導(dǎo)致無法判斷使③石灰水變渾濁的CO2是否是原混合氣體中本來就含有的。所以本題合理的順序只能是④⑤①③②。

五、2-羥基苯甲醛的同分異構(gòu)體

原題：（2011年新課標(biāo)卷理科綜合第38題）香豆素是一種天然香料，存在于黑香豆、蘭花等植物中。工業(yè)上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應(yīng)制得：

以下是由甲苯為原料生產(chǎn)香豆素的一種合成路線（部分反應(yīng)條件及副產(chǎn)物已略去）

已知以下信息：

① A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫；

② B可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；

③ 同一個碳原子上連有兩個羥基通常不穩(wěn)定，易脫水形成羰基。

請回答下列問題：

……

（5）D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有______種，其中：

①既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的是________（寫結(jié)構(gòu)簡式）。

②能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2的是_________（寫結(jié)構(gòu)簡式）。

1.試題的解析

2.商榷

如果試圖找到所有可能的同分異構(gòu)體，對考生而言是較為困難的，可以考慮適當(dāng)添加一些限制信息（比如除苯環(huán)外，無其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)等等），這樣參考答案就比較嚴(yán)謹(jǐn)了。

［1］ 人民教育出版社化學(xué)室．化學(xué)（第二冊）［M］．北京：人民教育出版社，1997：140－141

［2］ 王祖浩．有機化學(xué)基礎(chǔ)（選修）［M］．南京：鳳凰出版?zhèn)髅郊瘓F，2009：78

［3］ 東北師大，華南師大，上海師大，蘇州大學(xué)，廣西師范大學(xué)等合編．有機化學(xué)（上冊）［M］．北京：高等教育出版社，1992：336

［4］ 人民教育出版社化學(xué)室．化學(xué)（第二冊）［M］．北京：人民教育出版社，1997：154

［5］ 東北師大，華南師大，上海師大，蘇州大學(xué)，廣西師范大學(xué)等合編．有機化學(xué)（下冊）［M］．北京：高等教育出版社，1992：41

［6］ http：／／wenku．baidu．com／view／d82f067ca26925c52cc5bf97．html．甲酸甲酯調(diào)查報告．2011－7－25

［7］ 王祖浩．化學(xué)反應(yīng)原理（選修）［M］．南京：鳳凰出版?zhèn)髅郊瘓F，2010：67

［8］ 人民教育出版社，課程教材研究所，化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心．化學(xué)反應(yīng)原理（選修 4）［M］．北京：人民教育出版社，2005：46

［9］ 北京師范大學(xué)，華中師范大學(xué)，南京師范大學(xué)無機化學(xué)教研室編．無機化學(xué)（上冊）［M］．北京：高等教育出版社，1990：110－116

［10］ 東北師大，華南師大，上海師大，蘇州大學(xué)，廣西師范大學(xué)等合編．有機化學(xué)（上冊）［M］．北京：高等教育出版社，1992：65