对化学试题真实性的商榷*

2014-09-09 09:03张盛
中学化学 2014年4期
关键词:红磷化学试题针筒

张盛

化学是一门以实验为基础的学科,因此化学试题应真实、符合科学事实,与建立在现有知识体系之上的概念、原理、法则等没有冲突。然而近年来全国各地的中考化学试题中,笔者发现了有些试题缺乏真实性、科学性。本文列举几例,以期命题者在今后的命题中更加严谨、科学。

例1《2013年浙江省湖州市中考科学试卷》第33题:小李学习了二氧化碳知识后,进行了二氧化碳气体在水中溶解性的探究,其实验步骤及装置如下(装置见图1)。

图1①用大号针筒抽取200 mL二氧化碳气体。

②试剂瓶中加入200 mL水(恰好加满),塞紧双孔橡皮塞。

③连接大号针筒和试剂瓶,缓慢推动活塞,将二氧化碳注入水中。

(1)试剂瓶中加入的水应是。

(2)推动活塞时尽量缓慢,其目的是。

(3)当向水中注入二氧化碳体积达到120 mL时,红色油柱开始向上移动,实验表明在该条件下,1体积水中能溶解体积的二氧化碳。

参考答案:

(1)蒸馏水

(2)使二氧化碳充分溶解

(3)0.6。

分析该实验设计无法准确探究二氧化碳在水中的溶解性,主要原因是:

通常情况下二氧化碳气体在水中溶解度不大而且二氧化碳的溶解速率也较慢。有实验证明:将盛满二氧化碳的集气瓶(125 mL规格的)倒立在水中,1天后水面能上升到1/3处,4天后水面能上升到1/2处,7天后水才几乎充满集气瓶。因此本实验测得的二氧化碳溶解度会因推动针筒活塞的速度及反应时间的不同而使结果有很大差异,实验设计缺乏严谨性。

例2(泸州市2012年高中阶段学校招生考试理科综合化学试题第47题)为测定空气里氧气含量,甲、乙、丙三个同学用如图2所示装置进行实验探究。

图2(1)甲同学:点燃红磷……(略)

(2)乙同学:用碳替代红磷,完成上述实验,发现集气瓶内并没有吸入水,其原因是。

(3)丙同学:向集气瓶中加入少量的溶液,然后完成乙同学的实验,得到了与甲同学相同的结果。

参考答案:

(2)碳燃烧生成物是二氧化碳气体,瓶内气压不变

(3)NaOH。

分析在测定空气中氧气体积分数实验中,不能用木炭代替红磷,因为反应生成二氧化碳气体,集气瓶内难以出现负压,水不能进入集气瓶。那么,根据烧碱溶液能吸收二氧化碳的性质,提前在集气瓶里装入适量NaOH溶液就能用木炭代替红磷测量空气中氧气的体积分数吗?

其实,木炭在密闭的有限量的空气中燃烧时,除生成二氧化碳外,随着氧气浓度减小,还会生成大量的一氧化碳,而NaOH溶液在通常情况下不能吸收一氧化碳。由此可见,丙同学的实验设计很难得到与甲同学相同的实验结果。

图3例3(2011年广西崇左市中考化学试题第36题)某同学称取变质的氢氧化钠样品10 g,配制成50 g溶液,再向其中滴加澄清石灰水,加入澄清石灰水与生成沉淀的质量关系如图3所示。请解决以下问题:计算样品中Na2CO3的质量。

参考答案:5.3 g

分析该题中,由5 g碳酸钙沉淀,根据

Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH

可以算出Na2CO3的质量为5.3 g。50 g澄清石灰水里含有的Ca(OH)2 3.7 g。但文献记载:熟石灰的溶解度最大值是(0℃)0.2 g,显然,本题中澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度数值缺乏真实性。(收稿日期:2014-01-10)

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