1999年全國高中學(xué)生化學(xué)競賽(初賽)試題分析

1、1999年全國高中學(xué)生化學(xué)競賽（初賽）試題分析第一題（12 分）12.0g 含 2 種化合物（由常見元素組成）的近白色固體溶于過量鹽酸 ,釋放出 2.94L 氣 體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）,氣體密度為同溫度下空氣密度的 1.52 倍；剩余的不溶性殘?jiān)?53.2%， 既不溶于酸又不溶于稀堿溶液。通過計(jì)算分別寫出2 種化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)式。【解題思路】解這個(gè)試題的關(guān)鍵是找到突破點(diǎn)。就像偵察破案一樣，先要找到相對獨(dú)立的線索。故此題首先是在考察參賽者對信息相互關(guān)系的判斷力。此題給出的5 個(gè)數(shù)據(jù)中，相對獨(dú)立的是氣體的相對密度，它是突破點(diǎn)。由此可得出氣體是什么，然后“跟蹤追擊”，可得出其中一種化合物是碳酸鹽，其物質(zhì)的

2、量，然后應(yīng)進(jìn)行“掃描”，尋找“嫌疑犯”，所有由常見元素構(gòu)成的常見碳酸鹽均是答案，條件是其總質(zhì)量小于12.0。若參賽人對此題的信息關(guān)系制作一個(gè)信息相關(guān)圖，解題就容易多了，如：A+B氣體rA丿*相肘密度1.52_3=29X1.52CD=4屯1CO8此題的妙趣是可以作的假設(shè)是多樣的，可以是相同的+1 價(jià)陽離子的碳酸鹽，也可以是不同的+ 1 價(jià)陽離子的碳酸鹽、可以是+ 2 價(jià)陽離子的碳酸鹽，又可以是它們的酸式 鹽，試題僅要求假設(shè)涉及的元素是常見的?，F(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)作圖者寡，作多種假設(shè)者也不 多?！敬鸢浮恳c(diǎn) 1: 1.52X29.0g mol_1= 44.1g moL， 這種氣體是 CO2（2 分）CO2

3、物質(zhì)的量： 2.94L/22.4Lmo= 0.131mol; （2 分）（或 CO2的質(zhì)量：0.131molX44.0g mol1=5.78g）要點(diǎn) 2:由上面的計(jì)算可知一種物質(zhì)為碳酸鹽：MCO3。（ M = Mg ）設(shè) M 為常見元素 Mg,則 MgCO3質(zhì)量為 0.131molX84.3g mol_1= 11.0g； （若設(shè) M= Ca,則 CaCO3質(zhì)量為 0.131molX100g mol1= 13.1g 12.0g；不合題意。若為 Na2CO3（106g mol1）也不合題意）故 M = Mg （6 分） 注：若沒有對 CaCO3的討論，只給 3 分。要點(diǎn) 3:既不溶于酸也不溶于稀堿

4、的另一種物質(zhì)是SiO2（不可能是 M2O,MO JVI2O3）：32.0/（28.1 + 32.0） X100% = 53.2% （符合題意）（2 分）化合物的化學(xué)式：MgCO3, SiO2【評論】命題人認(rèn)為這是一道相當(dāng)于高考題水平的試題，但現(xiàn)場考察卻顯示，參賽學(xué)生有撲 朔迷離之感，不能很快發(fā)現(xiàn)解題的線索，覺得像個(gè)“無頭案”，許多參賽者寧愿先放棄此題而去做后面的題，這很出乎命題人的預(yù)計(jì)。此題答案假定碳酸鹽是MgCO3,理應(yīng)指出 NaHCOs、Ca（HCO3）2、NH4HCO3等等都是正確答案。此題答案前有個(gè)說明：凡得出正確組成和計(jì)算的都應(yīng)給滿分。盡管碳酸氫鈣（鎂、鋇）固體是不存在的，但學(xué)生并

5、不知道，答了也應(yīng)給分。這樣才可以體現(xiàn)化學(xué)競賽的判分原則：堅(jiān)持從應(yīng)試者知識水平 出發(fā)，即使事實(shí)上不正確，但學(xué)生缺乏作出正誤判斷的知識基礎(chǔ)，認(rèn)為是正確的，也可 得分。一題多解是應(yīng)當(dāng)提倡的?？茖W(xué)假設(shè)必須注意到客觀世界多樣性，不應(yīng)“一根筋”。筆者建議，今后凡試題有多個(gè)答案，應(yīng)試者給出多個(gè)答案才能給滿分。此題知識水平很 低而智力要求很高，但難度不小，許多選手不知所措，甚至放棄，可見簡單地定義“智 力是知識的總和”，容易引起誤解。知識多智力不一定高。智力與知識（還有經(jīng)驗(yàn)）相 關(guān)，但不是一個(gè)東西。第二題（10 分）A 和 B 兩種物質(zhì)互相溶解的關(guān)系如圖1 所示，橫坐標(biāo)表示體系的總組成， 縱坐標(biāo)為溫度，由下至

6、上，溫度逐漸升高。Ti時(shí) a 是 B 在 A 中的飽和溶液的組成，b 是 A 在 B中的飽和溶液的組成（T2時(shí)相應(yīng)為 c、d）。T3為臨界溫度，此時(shí) A 和 B 完全互溶。圖 中曲線內(nèi)為兩相，曲線外為一相（不飽和液）。某些物質(zhì)如 H20 和（C2H5）3N, C3H5（OH）3和間一 CH3C6H4NH2有低的臨界溫度（見示意圖 2）。請根據(jù)上述事實(shí)，回答下列問題：圖 1圖 21.解釋圖 1 中 T3存在的原因。2說明圖 2 所示的兩對物質(zhì)存在低的臨界溫度的原因。2描述圖 2 所示的兩對物質(zhì)的互溶過程?！窘忸}思路】此題的信息是圖形，可稱為圖形題?？疾靺①愓邔τ脠D傳遞的信息理解加工的能力。 參賽

7、者首先應(yīng)抓住試題的主題一一兩種溶劑的互溶性；然后要浮現(xiàn)中學(xué)化學(xué)中關(guān)于溶解性的一般性問題一一為什么有的溶劑能夠互溶，有的卻不能？其次要回憶中學(xué)化學(xué)中有關(guān)溫度對溶解度影響的一般原理。若顛倒了思考的順序，思路就會亂。中學(xué)化學(xué)有“相 似者相溶”的說法，即分子間作用力的性質(zhì)相近大小也相近的溶劑會相互溶解。性質(zhì)相 近和大小相近也有個(gè)順序。性質(zhì)相近才能再考慮大小是否相近。性質(zhì)不相近就不必再考 慮大小是否相近。圖 1 和 2 給出了溶解性與溫度關(guān)系相反的信息，應(yīng)歸咎于兩者分子間 力性質(zhì)不同。題面給出圖 2 溶劑的實(shí)例，倒過來告訴我們圖1 的溶劑不具有這種性質(zhì)，即表明圖 1 是通例，圖 2 是特例，因此參賽者需

8、首先分析圖 2 特例具有什么特殊的分子 間作用力，于是就找到了解題的關(guān)鍵一一氫鍵?！敬鸢浮?物質(zhì)的溶解度通常隨著溫度的升高而增大，所以在一定的溫度下，A 和 B 兩種物質(zhì)能達(dá)到完全互溶。（2 分）2.某些物質(zhì)如 H20 和 （C2H5）3N ,C3H5（OH）3和間CH3C6H4NH2存在低的臨界溫度 的原因是它們在較低溫度能形成分子間氫鍵， 然而，隨著溫度的升高，分子間氫鍵破裂, 所以溶解度反而減小。（4 分）CH2-OHI CH_OHICH2-OH（氫鍵位置不同、生成 1、2、3 個(gè)氫鍵或其它合理答案均給分）【評論】現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生不知道如何縷清解此題的邏輯順序，有的選手則似乎明知是分

9、子間作用力和氫鍵問題，卻不會表達(dá)。這說明競賽試題考核表述能力正切中要害。本 題知識點(diǎn)仍是中學(xué)化學(xué)知識，答案對氫鍵方向性并未要求，是切合學(xué)生水平的做法。有 相當(dāng)一部分學(xué)生分不清第 2 問和第 3 問，把它們混在一起了，筆者認(rèn)為，第2、3 問的不同在于認(rèn)識的層次。第 2 問要求原因，第 3 問要求過程，后者要求更高層次的原因。筆者認(rèn)為，此題答案的不嚴(yán)密之處是：應(yīng)首先指出互溶的兩種物質(zhì)的分子間作用力 不僅性質(zhì)接近，而且大小也應(yīng)比較接近， 否則解釋不了苯酚與水或苯胺與水等的溶解性。此類用結(jié)構(gòu)原理來解釋物理性質(zhì)的試題是否適合作為初賽試題也有不同意見。有的老師認(rèn)為，應(yīng)試者提出的“解釋”可能完全出乎命題人的

10、意外，使應(yīng)答變得很復(fù)雜多樣， 造成評分的困難。筆者的看法是，討論事物原因的試題不宜過多，過多地問為什么，有 可能強(qiáng)化追求似是而非的事物原因的學(xué)究式探究。第三題（12 分）鉻的化學(xué)豐富多采，實(shí)驗(yàn)結(jié)果常出人意料。將過量30%H2O2加入（NH4）2CrO4的氨水溶液，熱至 50C后冷至 0C,析出暗棕紅色晶體 A。元素分析報(bào)告：A 含 Cr 31.1% , N 25.1% , H5.4%。在極性溶劑中 A 不導(dǎo)電。紅外圖譜證實(shí) A 有 N H 鍵，且與游離氨 分子鍵能相差不太大，還證實(shí)A 中的鉻原子周圍有 7 個(gè)配位原子提供孤對電子與鉻原子形成配位鍵，呈五角雙錐構(gòu)型。1._ 以上信息表明 A 的化

11、學(xué)式為： _;可能的結(jié)構(gòu)式為： _。HC2H5HZC2H53O+NY2H5 O H-N C2H5（ 2 分）HC2H5C2H5（若畫為1 個(gè) H20 和 2 個(gè)（C2H5）3N 分子形成氫鍵也給3CH3（2分）2 分）NH2+2._A 中鉻的氧化數(shù)為：。3預(yù)期 A 最特征的化學(xué)性質(zhì)為： _。4生成晶體 A 的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，方程式是： _?！窘忸}思路】此題是利用已經(jīng)形成的但一般教科書未涉及的知識編制成的探究式試題。如本文開頭所述，屬于謎底為新知識的謎語式試題。此題信息很多，為縷清信息相互關(guān)系，最形象的方法是制作一張破案式的線索圖，下面只是一例（制作什么樣的圖并無模式可循， 依應(yīng)試者思維特征

12、不同而異，圖也不一定在紙上畫出來，在腦中構(gòu)建也一樣可以一一這 要看應(yīng)試者腦子清晰不清晰，右腦發(fā)達(dá)不發(fā)達(dá)而定）：H2O2+ NH3+(NH4)2CrOz+H2O氧氧氧氧氧氧從這個(gè)“破案線索圖”可以判斷出“犯案人”A 只能是含 2 個(gè)過氧團(tuán)的鉻（IV）配合物。因?yàn)檫^氧團(tuán)可以從過氧化氫中轉(zhuǎn)移過來，有來源（如果此題沒有 A 的生成反應(yīng)的信息，當(dāng)然也可以假設(shè)配合物里存在H2N NH2，同時(shí)有一 OH 的配體，但生成反應(yīng)排除了這個(gè)“嫌疑犯”）；同時(shí)也排除1 個(gè)過氧團(tuán)或者沒有過氧團(tuán)的可能，因?yàn)樯煞磻?yīng)是氧化還原反應(yīng)，在 K2CrO4中鉻的價(jià)態(tài)（或說氧化態(tài)）已經(jīng)達(dá)到最高價(jià)，只能發(fā)生還原 反應(yīng)，鉻的價(jià)態(tài)必低于+

13、6，因此 A 是唯一的。【答案】1. A 的化學(xué)式 Cr（NH3）304或 CrN3H9O4（寫成其他形式也可以）（2 分）A 的可能結(jié)構(gòu)式如下圖：（4 分）1 式和/或 2 式均得滿分，但無 2 個(gè)過氧鍵 00 者得零分。（編者注：還可畫出其他結(jié)構(gòu)式，但本題強(qiáng)調(diào)的是結(jié)構(gòu)中有2 個(gè)過氧鍵，并不要求判斷它們在結(jié)構(gòu)中的正確位置。）2. A 中鉻的氧化數(shù)為+4 （2 分）3 氧化還原性（或易分解或不穩(wěn)定等類似表述均得滿分）（2 分）4.化學(xué)方程式：CrO42+ 3NH3+ 3H2O2= Cr（NH3）3（02）2+ 02+ 2H2O+ 20H （2 分）【評論】此題重在形成知識的過程。當(dāng)然，作為試題

14、，并未給出實(shí)際科學(xué)研究獲得的全部信 息，例如紅外圖譜中肯定同時(shí)顯示了A 中有過氧鍵，卻被命題人“制謎”時(shí)略去了，否則會降低解謎的智力測試水平。平心而論，此題的知識要求是較多的，但在中學(xué)課本里 都已涉及，如應(yīng)試者至少需要有配合物（絡(luò)合物）的基本概念（中學(xué)有 CU（NH3）42+、Ag（NH3）2+、Fe（CN）64、Fe（SCN）63等卜過氧化合物的知識（中學(xué)有 H2O2）、鉻的價(jià)態(tài)及 作為氧化劑的知識（中學(xué)有重鉻酸鹽作氧化劑的例子）、氧化數(shù)的概念、配價(jià)鍵或者配位鍵的概念（中學(xué)有電子對的給予和接受的實(shí)際例子）、電解質(zhì)的概念、由元素組成求Cr:31.1%;N:25.1%;H:5.4% CrN3H9

15、O4ACrn+n+6氧氧氧氧N氧NMNM（C氧O氧O氧氧氧氧（氧氧A氧氧NHKA氧氧氧氧氧氧分子量的技能（此題氧原子數(shù)需用余量來求，這既符合實(shí)際科研信息，又增加了試題難度），等等。由于這些知識基礎(chǔ)不超綱，不能說此題對已有知識基礎(chǔ)要求太高，試題難 是難在這樣多的知識要綜合在一起，由應(yīng)試人得出一個(gè)從未見過的結(jié)構(gòu)式（按說只有左 邊的結(jié)構(gòu)圖是正確的，但命題人并不這樣要求，是符合應(yīng)試者水平的判分標(biāo)準(zhǔn)，再次體 現(xiàn)了競賽判分的特點(diǎn)），因此此題的智力要求確實(shí)比較高，理解力、分析力、綜合力、 聯(lián)想力、想象力、創(chuàng)造力都進(jìn)行了考察。如果實(shí)測結(jié)果此題難度太高，可在今后命題時(shí) 適當(dāng)減少信息量，降低綜合度，不要連這種命題

16、思路一起潑走。第四題（12 分）市場上出現(xiàn)過一種一氧化碳檢測器，其外觀像一張塑料信用卡，正中有一個(gè)直徑不 到 2cm 的小窗口，露出橙紅色固態(tài)物質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時(shí)間內(nèi)不復(fù)原， 表明室內(nèi)一氧化碳濃度超標(biāo)，有中毒危險(xiǎn)。一氧化碳不超標(biāo)時(shí)，橙紅色雖也會變黑卻能 很快復(fù)原。已知檢測器的化學(xué)成分： 親水性的硅膠、 氯化鈣、 固體酸 H8Si （Mo207）6 28H2O、 CuCl2 2H2O 和 PdCl2 2H2O（注：橙紅色為復(fù)合色，不必細(xì) 究）。1._ C0 與 PdCl22H2O 的反應(yīng)方程式為： _。2._題1的產(chǎn)物之一與 CuCl2 2H2O 反應(yīng)而復(fù)原，化學(xué)方程式為： _。3

17、題 2 的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為： _?！窘忸}思路】競賽是科學(xué)普及的一部分，要通過競賽宣傳化學(xué)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展人類進(jìn)步人民健康質(zhì) 量、生活質(zhì)量及環(huán)境質(zhì)量改善中的作用，以促進(jìn)中學(xué)生關(guān)心發(fā)生在世界上和周圍的新事 物，激勵(lì)他們?yōu)橹畩^斗，本題就體現(xiàn)這種思想。鑒于試題涉及的器件的化學(xué)組成很復(fù)雜， 命題人從中挑選了學(xué)生的知識背景足以理解的問題，也正好是該器件性能的主要化學(xué)原理，甚至提示應(yīng)試者集中精力解決主要問題，舍棄不必細(xì)究的枝節(jié)，這本身也是一種如 何理論聯(lián)系實(shí)際的教育。命題人在組題時(shí)進(jìn)一步幫助應(yīng)試人縷清器件化學(xué)原理的思考程 序，分 3 個(gè)問題要求學(xué)生思考，但每一個(gè)問題都留有需應(yīng)試者通過原有知識基礎(chǔ)來補(bǔ)充

18、完善的內(nèi)容，以此來考察應(yīng)試者的應(yīng)變能力。第一個(gè)問題的關(guān)鍵是：CO 和 PdCl2 2H2O誰是氧化劑？當(dāng)然有兩種正好相反的假設(shè)，假設(shè)1,得到 C 和某種高價(jià)鈀化合物，假設(shè)2，得到 CO2和金屬鈀。哪一個(gè)假設(shè)正確？要從第二問得到啟示。顯然，第二問需要應(yīng) 試者自己得出結(jié)論的首先是 CuCl2 2H2O 不可能是還原劑，只可能是氧化劑，因?yàn)樵谒?體系里銅的價(jià)態(tài)不能再升高。如果應(yīng)試者沒有這種基本思路，就無助于對第1 問兩種假設(shè)的抉擇。有了這種思路，必然對“題1 的產(chǎn)物之一”對準(zhǔn) C 和 Pdo問：其中哪一個(gè)可以跟 CuCl2 2H2O 反應(yīng)？中學(xué)課本上討論過碳的氧化，使用的都是強(qiáng)氧化劑， 如空氣中的氧

19、氣、濃硫酸、濃硝酸等，而且都需加熱，可見碳不是強(qiáng)還原劑，把它氧化不那么 容易，應(yīng)當(dāng)排除，于是“定音”，假設(shè) 2 是正確的，這是一箭雙雕，既答了第1 問，又答了第 2 問。當(dāng)然，第 2 問又存在兩種可能，銅被還原得銅（I）呢還是得銅（0）怎 樣判斷？需要第 3 問來幫助，第 3 問要求寫出 4-2 問中產(chǎn)物之一被復(fù)原，自然是指銅（I） 或銅（0）的復(fù)原。先不必問氧化劑是誰，應(yīng)試者就清楚，銅（I）比銅（0）易復(fù)原，即容易被氧化。這是不是中學(xué)知識？筆者認(rèn)為是。由此選擇了銅（I）為第 2 問的答案，完成第 2 問的解答。再接著思考第 3 問：使銅（I）復(fù)原為銅（II）使用了什么試劑？首 先要明確，它一

20、定是氧化劑（應(yīng)試者明確嗎？），然后從器件化學(xué)組成中去找，找不到（有人會認(rèn)為存在 2Cu+ 2H+= 2CU2+H2的反應(yīng)嗎？），于是被逼到“華容道”上去了， 只能選擇空氣中的氧氣，別無它路，全題得解。當(dāng)然，解完后應(yīng)回顧器件的整個(gè)化學(xué)組 成來討論它們各自的作用，但試題沒有設(shè)問，留給應(yīng)試者自己思索?！敬鸢浮?化學(xué)方程式 CO + PdCl2 2H2O= CO2+ Pd+ 2HC1 + H2O （4 分）寫 PdCb 不寫 PdCl2 2H2O 同時(shí)也配平，給 2 分。2.化學(xué)方程式 Pd + 2CuCl2 2H2O = PdCl2 2H2O+ 2CuCl + 2H2O （4 分）寫 Pd+ CUC

21、I2 2H2O= PdCl2 2H2O+ Cu 給 2 分3. 化學(xué)方程式 4CuCI + 4HCl + 6H2O+ O2= 4CuCl2 2H2O （ 4 分）【評論】筆者贊賞命題人第 2 問答銅（ 0）也給 50%分?jǐn)?shù)的做法。這有利于提高學(xué)生參賽的 積極性，考慮不周全，沒有從第 3 問倒過去想第 2 問，但單從第 2 問思考，也不錯(cuò)，所 以給 50%的分，以資鼓勵(lì)，今后想問題應(yīng)當(dāng)更全面些，解題應(yīng)注意運(yùn)用“上下求索、左 右逢源、前后呼應(yīng)”的策略思想才行。寫方程式必須配平才能給分筆者認(rèn)為是恰當(dāng)?shù)模?尤其對一個(gè)不熟悉的方程式，這是檢驗(yàn)方程式是否正確的重要方法。至于結(jié)晶水是否必 須寫進(jìn)方程式？可以

22、商量。 命題人認(rèn)為必須寫進(jìn)方程式可能是考慮到可以使應(yīng)試人用方 程式產(chǎn)物來理解試題給出的器件的所有組成， 以加強(qiáng)判斷自己寫的方程式的正確性的信 心，反而降低了試題的難度，但應(yīng)試人未必有這種反饋式思維的訓(xùn)練，體會不到它的作 用，反而覺得是個(gè)累贅，不寫結(jié)晶水。答案未對此做說明，有可能會造成判分標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一?？疾炜紙霭l(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生第一個(gè)反應(yīng)并未按預(yù)計(jì)的思路解題，以為鈀可以跟CO 生成羰基化合物，結(jié)果前兩個(gè)反應(yīng)全做錯(cuò)了。即使在試題上寫明第一個(gè)反應(yīng)是氧化還原反 應(yīng)，這種錯(cuò)誤也不能避免。這或許就應(yīng)了學(xué)得太多反而不利的說法。第五題（ 16 分）水中氧的含量測定步驟如下 :步驟 1 水中的氧在堿性溶液中將Mn2+

23、氧化為 MnO（OH）2。步驟 2：加入碘離子將生成的 MnO（OH）2再還原成 Mn2+離子。步驟 3：用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定步驟2 中生成的碘。有關(guān)的測定數(shù)據(jù)如下：1: W2S2O3溶液的標(biāo)定。取 25.00 mL KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液（KIO3濃度：174.8 mgL1） 與過量 KI 在酸性介質(zhì)中反應(yīng)，用Na2S2O3溶液滴定，消耗 12.45 mL。2：取 20.0C下新鮮水樣 103.5mL ,按上述測定步驟滴定，消耗Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液11.80mL。已知該溫度下水的飽和O2含量為 9.08 mgL。3.在 20.0C下密閉放置 5 天的水樣 102.2mL，按上述測定步驟滴定，消

24、耗硫代硫 酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 6.75 mL。1.寫出上面 3 步所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。2計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（單位mol L1）。3.計(jì)算新鮮水樣中氧的含量（單位mg 4計(jì)算陳放水樣中氧的含量（單位mgL1）。5.以上測定結(jié)果說明水樣具有什么性質(zhì)？【解題思路】本題圍繞測定水中的氧分成 3 個(gè)層次。第一個(gè)層次是測定氧的 3 個(gè)反應(yīng)。試題對第 一個(gè)反應(yīng)給的信息很完全，而且信息也不難理解，預(yù)計(jì)所有應(yīng)試者都應(yīng)寫得出化學(xué)方程 式。試題對第二個(gè)反應(yīng)的信息不完全。沒有說反應(yīng)的酸堿性條件。應(yīng)試者應(yīng)對反應(yīng)的酸 堿性條件作出判斷。判斷的基礎(chǔ)是：I2在堿性條件下能否穩(wěn)定存在？這屬于中學(xué)化學(xué)知識的活用。 當(dāng)然，如果學(xué)生有

25、 Mn(OH)2在堿性溶液很容易被空氣氧化的知識更好， 即在 堿性溶液里 Mn (IV )是比 Mn ( II )更穩(wěn)定的價(jià)態(tài)，要想在堿性溶液里把MnO(OH)2還原為 Mn(OH)2使用像這樣的還原劑是難以實(shí)現(xiàn)的，但沒有這種深入知識而單靠中學(xué) 知識已能作出正確判斷。第 3 個(gè)反應(yīng)決非中學(xué)知識，但在高考試題里以信息的形式出現(xiàn) 過 3 次，命題人認(rèn)為已經(jīng)是“亞中學(xué)知識”了，而且，若不單純從中學(xué)化學(xué)課本出發(fā)來 考察，此知識點(diǎn)確實(shí)屬于“重要”知識，是容量分析少數(shù)最重要的反應(yīng)之一，因此命題 人認(rèn)為是“適度的”的“不拘泥于中學(xué)化學(xué)” ，可以當(dāng)作學(xué)生已有知識來要求。第二部分是容量分析計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度計(jì)算

26、的基礎(chǔ)首先是測定反應(yīng)中n(IO3):n(12) : n(S2O32)(摩爾比)問題，其次是 cV = cV的關(guān)系式。第一個(gè)反應(yīng)不必寫出配平 的化學(xué)方程式就可確定。因此試題并未要求寫方程式。寫方程式當(dāng)然更明確，但浪費(fèi)了 寶貴的應(yīng)試時(shí)間。測氧的計(jì)算的原理和知識點(diǎn)完全相同。第三部分是考察中學(xué)生對水中的氧的一般知識。純屬常識考察?！敬鸢浮?步驟 1: 2Mn2+ 02+ 4OH2MnO(OH)2(1 分) 步驟 2: 2+ MnO(OH)2+ 4H+= Mn2+I2+ 3H2O (1 分)或 3+ MnO(OH)2+ 4H+= Mn2+ l3+ 3H2O步驟 3: I2+ 2S2O32= 2+ S4O

27、62(1 分)或 I3+ 2S2O32= 3I + S4O622標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度： 9.841X103mol L一1計(jì)算過程:c(IO3)= 174.8X103g L1/214.0g mol_1= 8.168X104mol L一1( 1 分) C(S2O32-=6XC(IO3-XV(IO3)/V(S2O32)=6X8.168X10_4mol LX25.00mL/12.45mL = 9.841X103mol L1(3 分)3.新鮮水樣中氧的含量：8.98mg L一1計(jì)算過程: 103.5mL 水樣中氧的含量: n(O2)=0.25Xc(S2O32)XV(S2O32)=0.25X9.841X103m

28、ol L1X11.80X103L=2.903 105mol 氧含量：(。2)=2.903X105molX32.00X103mg mol1/103.5X103L=8.98mg L-1(3 分)注：新鮮水樣的氧飽和度=(8.98/9.08)X100%=98.9%4.陳放水樣中氧的含量：5.20mg L一1計(jì)算過程： 102.2mL 中氧的含量：n(O2)=0.25Xc(S2O32)XV(S2O32)=0.25X9.841X10-3mmol mL-1X6.75mL=1.66X10-2mmol氧含量：(O2)=1.66X10-2mmolX32.00mg mmol-1/102.2X10-3L=5.20m

29、g L-13 分）注：陳放引起氧的消耗量=8.98mgL一1 5.20mg _一1=3.78mgL一15表明水樣里存在好氧性（或喜氧性）微生物（1.5 分）或者存在能被氧氣還原的還原性物質(zhì)（ 1.5 分）（共 3 分）注：若計(jì)算結(jié)果正確， 任何正確計(jì)算過程均得滿分； 若濃度值錯(cuò)誤 , 再看計(jì)算過程， 若關(guān)系式正確 , 運(yùn)算錯(cuò)誤 , 給一半分?！驹u論】考場實(shí)情： 1相當(dāng)多的應(yīng)試者不能正確完成第2 個(gè)反應(yīng)，不知道反應(yīng)一定在酸性條下才能進(jìn)行，可能命題人對應(yīng)試者的知識基礎(chǔ)估計(jì)太高了，也可能是由于初賽知識點(diǎn) 要求得太多，反而忽略反應(yīng)的酸堿性這樣的更基礎(chǔ)性的知識，值得深入研究。2相當(dāng)多學(xué)生無 2S2O32

30、+ I2= S4O62+ 2I的知識儲備，把第 3 個(gè)測氧反應(yīng)的產(chǎn)物寫成S+SO32-甚至寫放出 SO2。這些學(xué)生很可能是高二學(xué)生。筆者認(rèn)為，高二學(xué)生不宜參加這 種水平的競賽。有的老師不同意筆者的意見，認(rèn)為值得去試一試，并對明年參加競賽會 有好處。其實(shí)，許多事情都有好與壞的兩重性。若參加初賽的高二學(xué)生對自己參賽的成 績不佳歸咎于學(xué)習(xí)的知識尚不到位，尚不完備，從失敗中激勵(lì)自己發(fā)奮學(xué)習(xí)，參加初賽 有好處；若相反，覺得競賽應(yīng)答根本摸不著邊，競賽獲獎(jiǎng)更是高不可攀，失去對化學(xué)和 化學(xué)競賽的興趣，豈不走向反面？3定量反應(yīng)計(jì)算的摩爾比搞錯(cuò)的學(xué)生相當(dāng)多，說明對定量反應(yīng)中的摩爾比關(guān)系缺乏基本概念。 4能完全答對

31、第 5 問的為數(shù)不多，有的老 師認(rèn)為是編題人的問題，問“水樣有什么性質(zhì)”不明確，若學(xué)生答“水樣有氧化性”為 什么不行？我們說這種應(yīng)答不完全， 不能給分。 若水樣中沒有還原性物質(zhì)， 或者好氣菌， 水樣有氧化性氧就會因放置而減少嗎？例如，K2Cr2O7有氧化性，它不與還原性物質(zhì)反應(yīng)會因放置而變化嗎？這是外因與內(nèi)因的關(guān)系問題。 此題的應(yīng)答情況或許也反映了中學(xué) 化學(xué)教學(xué)如何更好地聯(lián)系實(shí)際的問題。第六題（ 10 分）曾有人用金屬鈉處理化合物A （分子式 C5H6B，含五元環(huán)），欲得產(chǎn)物 B,而事實(shí)上卻得到芳香化合物 C （分子式 C15H18）。1請畫出 A、B、C 的結(jié)構(gòu)簡式。2為什么該反應(yīng)得不到 B

32、 卻得到 C？3.預(yù)期用過量酸性高錳酸鉀溶液處理C,得到的產(chǎn)物是 D，寫出 D 的結(jié)構(gòu)式?！窘忸}思路】1. 對比產(chǎn)物 C 的分子式（C15H18）和起始物 A 的分子式（C5H6Br2）可見一個(gè) C 分子是 3 個(gè) A 分子脫去溴原子連接而成的，而且A 轉(zhuǎn)化為 C 的反應(yīng)是用金屬鈉消除 A 分子中的溴。可見此題并沒有要求應(yīng)試者必須學(xué)過武茲反應(yīng)，此思路的知識基礎(chǔ)沒有超過 中學(xué)化學(xué)。2. 試題用 A 是溴代環(huán)戊烯和 C 是芳香化合物 2 個(gè)信息同時(shí)限定了 A 和 C 的結(jié)構(gòu)。溴代環(huán)戊烯因溴原子連在不同碳原子上而有多種位置異構(gòu)體，它們與金屬鈉反應(yīng)失去溴連接的方式更多，但是，為滿足 C 是分子式為 C

33、15H18的芳香化合物（至少要有一個(gè)含 共軛雙鍵的苯環(huán)）的條件，A 必須是 1, 2 二溴環(huán)戊烯，C 必定有答案給出的結(jié)構(gòu)式。應(yīng)試者得出這個(gè)結(jié)論的過程和花費(fèi)的時(shí)間自然很不相同，有的學(xué)生可能在草稿紙畫滿各種各樣的二溴環(huán)戊烯，并令其脫溴相連，甚至得出很大的環(huán)狀化合物，有的學(xué)生則只需 在腦子里想清楚，其差別不是知識水平高低而是智力水平高低。在思考過程中，下述聯(lián) 想是有助于應(yīng)試者得出結(jié)論：3 為什么 A 與金屬鈉反應(yīng)會得到 C 呢？如果應(yīng)試者聯(lián)想起中學(xué)化學(xué)里學(xué)過乙炔合 成苯的反應(yīng)，就會想到， A 脫去溴首先得到的應(yīng)是含 C 三 C 鍵的環(huán)戊炔（B）,既然乙炔 經(jīng)催化可三聚成苯，對比乙炔和環(huán)戊炔的結(jié)構(gòu)，

34、理應(yīng)聯(lián)想到中學(xué)化學(xué)學(xué)到：乙炔的碳?xì)?處在一條直線上（化學(xué)讀本的 sp 雜化當(dāng)然有幫助，屬競賽大綱要求，但并非必需） 環(huán)戊炔的炔碳在五元環(huán)上，其不穩(wěn)定性就不至猶豫，不需催化劑也會聚合就在意料之中。4 命題人考慮到環(huán)戊烯不穩(wěn)定，有的學(xué)生可能將 B 寫成它的雙聚物，以求得到較 穩(wěn)定的化合物，因而答雙聚體也算對，而且對兩種 B 的不穩(wěn)定給了注釋性說明（注：不 要求學(xué)生達(dá)到這種注釋水平）。5. C 的氧化可看成是苯環(huán)的側(cè)鏈碳原子的氧化。中學(xué)化學(xué)里講過甲苯氧化得苯 （甲）酸，去年初賽題分析里討論過芳香烴側(cè)鏈氧化的規(guī)律，應(yīng)試者一般研究過去年初賽題，所以由 C 得出 D 應(yīng)不是困難的事。但是，這里仍有很強(qiáng)的智

35、力因素，應(yīng)試者若被C 的復(fù)雜結(jié)構(gòu)迷惑住，不注意分子的核心部位是一個(gè)苯環(huán)，對題目給出的 C 是芳香化合物的信息視而不見，D 是什么就很難答上來，到事后才恍然大悟?！敬鸢浮孔ⅲ核嵝愿咤i酸鉀溶液氧化芳香環(huán)側(cè)鏈反應(yīng)發(fā)生在a碳上；該產(chǎn)物可形成分子內(nèi)氫 鍵?！驹u論】此題充分利用中學(xué)化學(xué)知識創(chuàng)造性地得出大中學(xué)教科書上沒有討論過的新知識。它不僅使應(yīng)試者應(yīng)用了知識，更使應(yīng)試者應(yīng)用知識去創(chuàng)造新知識。在應(yīng)試者具有同等中學(xué) 化學(xué)知識的前提下，應(yīng)答水平主要取決于應(yīng)試者的智力水平。筆者認(rèn)為，這是今后化學(xué) 競賽的命題方向。賽場實(shí)情是能夠解此題的學(xué)生很少，大多數(shù)學(xué)生根本縷不清思路，這 些學(xué)生此題 1 分也未得，若僅第 3 問

36、答不出，則可歸咎于該問超過中學(xué)化學(xué)知識，因此,我們認(rèn)為，大力研究如何加強(qiáng)教學(xué)中的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)，是迫在眉睫的教改任務(wù)。第七題（12 分）若答 B 的結(jié)構(gòu)式為:on2 .要點(diǎn)： B 不穩(wěn)定 （2 分）注：前者的炔碳原子通常為 性。sp 雜化軌道，線性，環(huán)炔的張力太大；后者為反芳香1. AC各 2 分亦給 2 分COOHCOOH（2分）在星際云中發(fā)現(xiàn)一種高度對稱的有機(jī)分子（Z）,在紫外輻射或加熱下可轉(zhuǎn)化為其他許多生命前物質(zhì)，這些事實(shí)支持了生命來自星際的假說。有人認(rèn)為，Z 的形成過程如下：（1 ）星際分子 CH2= NH 聚合生成 X ; （2） X 與甲醛加成得到 Y （分子式 C6H15O3N3

37、）； （3）Y 與氨（摩爾比 1 : 1）脫水縮合得到 Z。試寫出 X、Y 和 Z 的結(jié)構(gòu)簡式?！窘忸}思路】此題的題型與思路同上題。從 X 是 CH2= NH 聚合反應(yīng)產(chǎn)物，應(yīng)試者當(dāng)可寫出其通 式為 丨 I ：仃這里命題人已經(jīng)預(yù)計(jì)到，許多學(xué)生會以為n 值一定很大，以為凡聚合反應(yīng)必得到高聚物，實(shí)在是設(shè)置的“陷阱”。其實(shí)，聚合反應(yīng)不一定得到高聚物，中學(xué)課本里的乙炔聚合成苯就是典型例子。因此，編題人給出 Y 的分子式，意在幫助應(yīng)試者“跳出陷阱”，聯(lián)想到乙炔聚合為苯，反推出n = 3, X 是起始物的三聚體。該思路要求應(yīng)試人首先要有“加成反應(yīng)”的明確概念，懂得所謂“加成反應(yīng)”是A + B = C,然后

38、對比 X （通式）和 Y 以及甲醛的分子式，對 Y 分子式這個(gè)信息進(jìn)行加工一一 Y 分子 中的所有氮原子必來源于亞甲胺（注：編題人為減少枝節(jié)未給出它的化學(xué)名稱），既然Y 中有 3 個(gè)氮原子，說明 Y 是由亞甲胺的三聚體與甲醛發(fā)生加成而得，由此得到X 是C3H9N3, Y 的分子式與 X 的分子式相減，得知與 1 分子亞甲胺三聚體反應(yīng)的是3 分子甲醛。這一信息加工過程也就同時(shí)得出了X 和 Y 都是環(huán)狀分子的結(jié)論。羰基加成反應(yīng)中學(xué)里確實(shí)講過，但印象最深的恐怕是加氫，并歸入還原，羰基加水，就已經(jīng)“超綱”，編題人設(shè)想?yún)⒓痈傎惖倪x手有這個(gè)知識，并用以理解加胺（可理解為加氨”，這考察了應(yīng)試者對氨與水的類似

39、性的把握與否，能否將甲醛加水C=O 雙鍵打開的知識“遷移”于加氨）。最后，丫與 NH3發(fā)生縮合反應(yīng)，編題人首先考察了應(yīng)試者有沒有縮合反應(yīng)的 基本圖式：A + B = C+ D 的模式概念以及縮合反應(yīng)從反應(yīng)物“母體”里脫除的是“小分 子”的概念，要求應(yīng)試人找到氨分子與Y 分子的什么基團(tuán)發(fā)生縮合，脫除什么小分子。脫水縮合在中學(xué)課本里講到最多，應(yīng)屬于應(yīng)試者已有的知識基礎(chǔ)。只是丫與氨的縮合脫去 3 分子水，不同于中學(xué)課本里的縮合反應(yīng)，是需要應(yīng)試者的思維十分敏捷、廣闊的。若應(yīng)試人從丫的結(jié)構(gòu)式里發(fā)現(xiàn)它有 3 個(gè)羥基，氨分子又有 3 個(gè)氫原子，本不難作這種帶 有相當(dāng)程度創(chuàng)造性的思維。最后，Z 的結(jié)構(gòu)的得出，

40、編題人顯然是在考察應(yīng)試者空間感受能力的強(qiáng)弱?！敬鸢浮縓 的結(jié)構(gòu)式（4 分）Z 畫平面結(jié)構(gòu)如上右圖等不扣分；畫X、Y、Z 其他等價(jià)結(jié)構(gòu)式，均得滿分。【評論】本題涉及到中學(xué)有機(jī)化學(xué)“聚合”、“加成”、“縮合”三個(gè)概念，若應(yīng)試人確實(shí)把握 中學(xué)課本中這三個(gè)反應(yīng)類型的概念以及課本上的具體知識內(nèi)容，就已經(jīng)有了解出此題的知識基礎(chǔ)。因此，筆者認(rèn)為，此題在知識基礎(chǔ)上沒有超過中學(xué)化學(xué)。然而，此題的能力 要求很高，要求靈活運(yùn)用中學(xué)學(xué)到的基本知識創(chuàng)造未知知識的能力，同時(shí)也考察了應(yīng)試 者面對陌生的心理承Y 的結(jié)構(gòu)式（4 分）CH2OHNN NHOH2CCH2OHZ 的結(jié)構(gòu)式（4 分）N.H受能力和應(yīng)變能力。因此，這道試

41、題應(yīng)視為較成功的“知識要求低、能力要求高”的好題。賽場實(shí)情：好學(xué)生得解，差學(xué)生零分。得零分的原因有幾種可能：一種可能是對聚合反應(yīng)的內(nèi)涵把握得太片面，以為只要聚合反應(yīng)一定得到高聚物，或者 對羰基加成反應(yīng)缺乏基本概念；另一種可能是解題不靈活，不善于上下前后前后整體性 地審題；第 3 種可能是創(chuàng)造性思維能力差，不善于用原有知識基礎(chǔ)理解加工新信息得出 新知識；第 4 種可能是空間感受能力差。 編題人給出 Y 的分子式，不前不后，十分恰當(dāng)。 要求應(yīng)試者對試題有整體性的把握，思路清晰地進(jìn)行邏輯思維，“上下求索、左右逢源、前后呼應(yīng)”。此題可能存在的問題是，命題人本來預(yù)計(jì)此題的主題完全是新的，因?yàn)樵?星際云中存在六次甲基四胺并假定它是由亞甲胺生成，是最近的文獻(xiàn)報(bào)道，只是最后產(chǎn) 物可能有的學(xué)生見到過， 可能對解題有幫助，但這個(gè)知識點(diǎn)不是本題思路的主要出發(fā)點(diǎn)， 說不上一定有幫助。第八題(16 分)鹽酸普魯卡因是外科常用藥，化/早學(xué)名：對氨基苯甲酸二乙胺舊亦乂迅 5)2】U基乙酯鹽酸鹽，結(jié)構(gòu)式如右上。作為局部麻醉劑，普魯卡因