王文婷 衷明華

(韓山師范學(xué)院化學(xué)系，廣東 潮州 521041)

題目：(2014廣東高考化學(xué)，17分)H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。

(1)某小組擬在同濃度Fe3+的催化下，探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器：30% H2O2、0.1mol·L-1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置

①寫出本實(shí)驗(yàn)H2O2分解反應(yīng)方程式，并標(biāo)明電子

轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：____。

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在不同H2O2濃度下，測(cè)定____。

(要求所測(cè)得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。

③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，完成圖1的裝置示意圖。

④參照下表格式，擬定實(shí)驗(yàn)表格，完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測(cè)物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示)。

物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào) V[0.1mol·L-1Fe2(SO4)3/mL]……1a……2a……

(2)利用圖2(a)和2(b)中的信息，按圖2(c)裝置(連能的A、B瓶中已充有NO2氣體)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的____(填“深”或“淺”)，其原因是____。

圖2 反應(yīng)過程

1 命題意圖分析

考查化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫以及氧化還原反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移表示方法(雙線橋法)。源于教材，考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定和靈活理解、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(控制變量法)和熱化學(xué)(吸熱放熱反應(yīng))、平衡移動(dòng)原理以及繪圖能力。

H2O2的分解實(shí)驗(yàn)源于化學(xué)必修2第二章第三節(jié)《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》內(nèi)容，教材中給出兩個(gè)影響H2O2的分解速率的探究實(shí)驗(yàn)，“思考與交流”更進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。

2 試題解析

(1)①先寫出H2O2在Fe3+的催化下分解的化學(xué)方程式，在根據(jù)電子得出情況用雙線橋法標(biāo)出。

②收集相同體積的氧氣所需時(shí)間或者相同時(shí)間所收集氧氣的體積。

④解法一：(不同濃度的H2O2分解在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出的氣體體積)。

物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào) V[0.1mol.L-1 Fe2(SO4)3](mL)30% H2O2(mL)蒸餾水(mL)時(shí)間(s)記錄氣體體積(mL)1a2b0c2abbc

解法二：(不同濃度的H2O2分解產(chǎn)生的相同氣體的體積)

物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào) V[0.1mol.L-1 Fe2(SO4)3](mL)30% H2O2(mL)蒸餾水(mL)時(shí)間(s)記錄氣體體積(mL)1a2b0d2abbd

(合理即可)

(2)深。原因是2NO2(紅棕色)N2O4(無色)，△H<0是放熱反應(yīng)，且雙氧水的分解反應(yīng)也是放熱反應(yīng)。當(dāng)右邊雙氧水分解時(shí)放出的熱量會(huì)使B瓶升溫，使瓶中反應(yīng)朝逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即向生成NO2移動(dòng)，故B瓶顏色更深。

3 教學(xué)啟示

這道實(shí)驗(yàn)探究題考及考生薄弱能力——主觀表述和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。與以往實(shí)驗(yàn)探究題比較，今年實(shí)驗(yàn)探究題目對(duì)考生化學(xué)理論的學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的要求有所提升。因此要求學(xué)生重視基礎(chǔ)，回歸教材，對(duì)教材的知識(shí)點(diǎn)要求理解透徹。在教學(xué)過程中，多加提問有針對(duì)性地訓(xùn)練學(xué)生的語言表達(dá)能力。此外，課本演示實(shí)驗(yàn)和有關(guān)的分組實(shí)驗(yàn)部分盡可能地讓學(xué)生自主探究，尤其不能忽視新教改后的“思考與交流”部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

[1]劉孝元.2013年全國新課標(biāo)理綜卷I化學(xué)試題“穩(wěn)”“變”“新”[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2013，(7)：54-56.