張盛
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,因此化學(xué)試題應(yīng)真實(shí)、符合科學(xué)事實(shí),與建立在現(xiàn)有知識(shí)體系之上的概念、原理、法則等沒(méi)有沖突。然而近年來(lái)全國(guó)各地的中考化學(xué)試題中,筆者發(fā)現(xiàn)了有些試題缺乏真實(shí)性、科學(xué)性。本文列舉幾例,以期命題者在今后的命題中更加嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)。
例1《2013年浙江省湖州市中考科學(xué)試卷》第33題:小李學(xué)習(xí)了二氧化碳知識(shí)后,進(jìn)行了二氧化碳?xì)怏w在水中溶解性的探究,其實(shí)驗(yàn)步驟及裝置如下(裝置見(jiàn)圖1)。
圖1①用大號(hào)針筒抽取200 mL二氧化碳?xì)怏w。
②試劑瓶中加入200 mL水(恰好加滿),塞緊雙孔橡皮塞。
③連接大號(hào)針筒和試劑瓶,緩慢推動(dòng)活塞,將二氧化碳注入水中。
(1)試劑瓶中加入的水應(yīng)是。
(2)推動(dòng)活塞時(shí)盡量緩慢,其目的是。
(3)當(dāng)向水中注入二氧化碳體積達(dá)到120 mL時(shí),紅色油柱開(kāi)始向上移動(dòng),實(shí)驗(yàn)表明在該條件下,1體積水中能溶解體積的二氧化碳。
參考答案:
(1)蒸餾水
(2)使二氧化碳充分溶解
(3)0.6。
分析該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)無(wú)法準(zhǔn)確探究二氧化碳在水中的溶解性,主要原因是:
通常情況下二氧化碳?xì)怏w在水中溶解度不大而且二氧化碳的溶解速率也較慢。有實(shí)驗(yàn)證明:將盛滿二氧化碳的集氣瓶(125 mL規(guī)格的)倒立在水中,1天后水面能上升到1/3處,4天后水面能上升到1/2處,7天后水才幾乎充滿集氣瓶。因此本實(shí)驗(yàn)測(cè)得的二氧化碳溶解度會(huì)因推動(dòng)針筒活塞的速度及反應(yīng)時(shí)間的不同而使結(jié)果有很大差異,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性。
例2(瀘州市2012年高中階段學(xué)校招生考試?yán)砜凭C合化學(xué)試題第47題)為測(cè)定空氣里氧氣含量,甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)用如圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
圖2(1)甲同學(xué):點(diǎn)燃紅磷……(略)
(2)乙同學(xué):用碳替代紅磷,完成上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)集氣瓶?jī)?nèi)并沒(méi)有吸入水,其原因是。
(3)丙同學(xué):向集氣瓶中加入少量的溶液,然后完成乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn),得到了與甲同學(xué)相同的結(jié)果。
參考答案:
(2)碳燃燒生成物是二氧化碳?xì)怏w,瓶?jī)?nèi)氣壓不變
(3)NaOH。
分析在測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)中,不能用木炭代替紅磷,因?yàn)榉磻?yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,集氣瓶?jī)?nèi)難以出現(xiàn)負(fù)壓,水不能進(jìn)入集氣瓶。那么,根據(jù)燒堿溶液能吸收二氧化碳的性質(zhì),提前在集氣瓶里裝入適量NaOH溶液就能用木炭代替紅磷測(cè)量空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)嗎?
其實(shí),木炭在密閉的有限量的空氣中燃燒時(shí),除生成二氧化碳外,隨著氧氣濃度減小,還會(huì)生成大量的一氧化碳,而NaOH溶液在通常情況下不能吸收一氧化碳。由此可見(jiàn),丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很難得到與甲同學(xué)相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖3例3(2011年廣西崇左市中考化學(xué)試題第36題)某同學(xué)稱(chēng)取變質(zhì)的氫氧化鈉樣品10 g,配制成50 g溶液,再向其中滴加澄清石灰水,加入澄清石灰水與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖3所示。請(qǐng)解決以下問(wèn)題:計(jì)算樣品中Na2CO3的質(zhì)量。
參考答案:5.3 g
分析該題中,由5 g碳酸鈣沉淀,根據(jù)
Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
可以算出Na2CO3的質(zhì)量為5.3 g。50 g澄清石灰水里含有的Ca(OH)2 3.7 g。但文獻(xiàn)記載:熟石灰的溶解度最大值是(0℃)0.2 g,顯然,本題中澄清石灰水中Ca(OH)2的濃度數(shù)值缺乏真實(shí)性。(收稿日期:2014-01-10)