对2022年河北省高考化学第14题的评析

2023-02-20 04:04边永平
数理化解题研究 2023年1期
关键词:亚硫酸盐烧瓶氮气

边永平

(河北省丰宁满族自治县第一中学 068350)

1 试题呈现

题目某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计了如下实验(实验装置如图1所示):

图1

①向三颈烧瓶中加入10.00g的香菇样品和400mL水;锥形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并预加0.3mL 0.01000mol·L-1的碘标准溶液,搅拌.

②以0.2L·min-1流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液进行滴定,至终点时滴定消耗了1.00mL碘标准溶液.

③做空白实验,消耗了0.10mL碘标准溶液.

④用适量Na2S2O3替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO2的平均回收率为95%.

已知:Ka1(H3PO4)=7.1×10-3,Ka1(H2SO3)=1.3×10-2

回答下列问题:

(1)装置图中仪器a、b的名称分别为____、____.

(2)三颈烧瓶适宜的规格为____(填标号).

A.250mL B.500mL C.1000mL

(3)解释加入H3PO4,能够生成SO2的原因:____.

(4)滴定管在使用前需要____、洗涤、润洗;滴定终点时溶液的颜色为____;滴定反应的离子方程式为____.

(5)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果____(填“偏高”“偏低”或“无影响”).

(6)该样品中亚硫酸盐含量为____mg·kg-1(以SO2计,结果保留三位有效数字).

2 试题解析

根据题意可知,实验原理为:先加过量的磷酸与香菇中的亚硫酸盐发生复分解反应,生成二氧化硫气体,再用氮气将二氧化硫气体排入到锥形瓶中被水吸收,最后用碘标准溶液滴定生成的二氧化硫,从而测出样品中亚硫酸盐含量.

(1)装置图中仪器a、b的名称分别为:球形冷凝管、酸式滴定管.

(2)实验中向三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品,400 mL水,后来加入磷酸的体积不超过10 mL.加热时,三颈烧瓶中的液体量不能超过其容积的2/3,因此,选择三颈烧瓶适宜的规格为1000 mL,即选择C.

(5)若先加磷酸再通氮气,则不能将装置中的空气及时排出,有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化,这样在后面滴定过程中,碘的标准液的消耗量将会减少,因此会使测定结果偏低.

3 核心素养视角下对试题的评析

本题的背景材料与生活密切相关,试题情境的创设立意新颖、熟而不俗.近年来,食品安全问题已引起人们的广泛关注,而食品中的添加剂则多为化学物质,研究添加剂的合理使用问题也正好与中学化学的教学活动十分贴近.学科核心素养“科学探究与创新意识”中指出:要引导学生发现和提出有探究价值的化学问题,能够根据探究的目的设计实验方案.善于发现生活中的问题,从化学视角进行思考,运用所学知识提出解决方案.这也体现了“科学态度与社会责任”的学科核心素养.本题中的第(3)问,要对比两种弱酸的电离常数,依据复分解反应原理,推理出加入H3PO4,能够生成SO2的理论原因.这体现了“证据推理与模型认知”的学科核心素养.此问中,运用了平衡移动原理解释了产生SO2的原因,同样又体现出“变化观念与平衡思想”这一学科核心素养.

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