關(guān)于一道高考實(shí)驗(yàn)試題的商榷

李海萍

[摘 要] 對(duì)2018年全國(guó)I卷26題進(jìn)行分析，認(rèn)為在試題命制上應(yīng)優(yōu)先考慮科學(xué)性，但也不可忽視其實(shí)踐性，應(yīng)將兩者有機(jī)結(jié)合，注意思維縝密性的同時(shí)，進(jìn)行科學(xué)設(shè)問(wèn)。

[關(guān)鍵詞] 高考;實(shí)驗(yàn);試題;商榷

【原題】（2018年全國(guó)I卷·26）醋酸亞鉻[（CH3COO）2Cr·2H2O]是晶體，顏色呈磚紅色，易溶于酸，難溶于“冷水”，常以氧氣吸收劑的身份用于氣體分析中。制備的一般方法：利用金屬鋅作還原劑，在封閉體系中，將+3價(jià)的鉻還原為+2價(jià)的鉻;醋酸鈉溶液再與+2價(jià)鉻作用生成[（CH3COO）2Cr·2H2O]。制備裝置如右圖。

（1）實(shí)驗(yàn)中溶解醋酸鈉、c中加入的蒸餾水需煮沸后迅速冷卻，目的是 ，儀器a是 。

（2）將氧化鉻和鋅粒（過(guò)量）固體放于c中，加入蒸餾水少量，連接好裝置。打開(kāi)K1、K2，關(guān)閉K3。①c中的溶液由綠色變藍(lán)，反應(yīng)的離子方程式為 。②同時(shí)c中產(chǎn)生氣體的作用是 。

（3）打開(kāi)K3，關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d，其原因是 ? ? ? ;d中析出沉淀（磚紅色）。分離出沉淀的操作是、 、洗滌、干燥。

（4）指出d裝置的不足之處 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

【解析】題目以醋酸亞鉻“在氣體分析中用作氧氣吸收劑”為線(xiàn)索，設(shè)置有關(guān)問(wèn)題。其中，有醋酸亞鉻的制備、提純;實(shí)驗(yàn)裝置中氧氣的排除;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中蒸餾水中氧氣的排除;實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品獲得時(shí)氧氣的干擾排除等。任何實(shí)驗(yàn)中只要是排空氣、煮沸水，即是排除空氣中氧氣的干擾，題目中醋酸亞鉻用作氧氣吸收劑，在封閉體系中將+3價(jià)的鉻還原為+2價(jià)的鉻，說(shuō)明醋酸亞鉻具有強(qiáng)還原性，易被氧化，蒸餾水煮沸后迅速冷卻，是排除氧氣的干擾。（1）結(jié)合上述分析，煮沸蒸餾水只有一個(gè)目的：排除水中溶解的氧氣。迅速冷卻則可認(rèn)為是最終制得的醋酸亞鉻難溶于冷水，言外之意是溫度高則產(chǎn)率低。（2）①依題意可知，利用金屬鋅作還原劑，將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻則，即可推得：

Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+。②打開(kāi)K2后，鹽酸加入混合液中，此時(shí)過(guò)量鋅與鹽酸也同時(shí)發(fā)生反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2↑，H2用于排出裝置內(nèi)的氧氣，防止氧化Cr2+。（3）c中產(chǎn)生氫氣，壓強(qiáng)增大，打開(kāi)K3，關(guān)閉K1和K2后，c中溶液壓入d中。結(jié)合題意，沉淀充分洗出，則需要低溫?zé)o酸或少酸環(huán)境。洗滌的暗示則是洗滌沉淀，沉淀的獲得則是降溫，由此獲得正確答案，即操作是冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥。（4）d裝置與大氣相通，進(jìn)入氧氣氧化醋酸亞鉻。

【答案】

（1）除去水中溶解氧分液漏斗

（2）Zn+2Cr3=Zn2++2Cr2+

②排除c中空氣（3）c中產(chǎn)生H2壓強(qiáng)大于大氣壓（冰?。├鋮s;過(guò)濾（4）敞開(kāi)體系，可能使醋酸亞鉻被氧氣氧化

【分析】仔細(xì)分析第（2）問(wèn)：②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生，該氣體的作用是 時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，氫氣的密度小于氧氣，打開(kāi)K1、K2，關(guān)閉K3，相當(dāng)于向下排空氣法。結(jié)合儀器吸濾瓶即具支錐形瓶特點(diǎn)，氧氣（空氣）很難完全排出。當(dāng)氫氣的量達(dá)到支管口出，此時(shí)，氧氣（空氣）已經(jīng)無(wú)法從支管沿導(dǎo)管排出！故此問(wèn)的答案應(yīng)為：盡可能排除c中空氣，并為下一步將c中液體壓入d中提供足夠的壓強(qiáng)。仔細(xì)分析第（3）問(wèn)：打開(kāi)K3，關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d，其原因是 。感覺(jué)這一問(wèn)似乎與上問(wèn)有沖突，還有設(shè)問(wèn)嚴(yán)密。我們知道，鋅與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，如果不冷卻，直接打開(kāi)K3，關(guān)閉K1和K2，此時(shí)溶液溫度高，不利于產(chǎn)品沉淀析出，再回頭看第一問(wèn)：蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，此時(shí)的迅速冷卻已經(jīng)沒(méi)有多大意義。而進(jìn)一步考慮溫度升高的事實(shí)，則液體中溶解的氧氣、吸濾瓶中殘存的氧氣由于溫度升高加之生成的氫氣，混合后基本可將空氣排盡。因此，本問(wèn)可改為“待c中溫度降至室溫后，打開(kāi)K3，關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d，其原因是 ”更加合理一些。再回顧整個(gè)流程，吸濾瓶中可用三頸燒瓶代替，更可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)。本題可再添設(shè)一個(gè)問(wèn)題：結(jié)合上述材料，請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)可切實(shí)改進(jìn)的方案，并簡(jiǎn)明說(shuō)出理由。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，會(huì)對(duì)每一個(gè)方案進(jìn)行論證，然后，探尋出簡(jiǎn)潔、合理、科學(xué)的方案設(shè)計(jì)以采用，無(wú)人會(huì)選擇對(duì)一步能夠做完的實(shí)驗(yàn)刻意增設(shè)多步且浪費(fèi)資源的方案！因此，此題設(shè)置的問(wèn)題稍有“任性”痕跡。答案則有不合理之處。這種考查筆者保留意見(jiàn)，不敢茍同。在試題命制上應(yīng)優(yōu)先考慮科學(xué)性，但也不可忽視其實(shí)踐性，應(yīng)將兩者有機(jī)結(jié)合，注意思維縝密性的同時(shí)，進(jìn)行科學(xué)設(shè)問(wèn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳朝輝.幾例高考化學(xué)試題的商榷及思考[J].化學(xué)教學(xué)，2016（5）：95-97.

（責(zé)任編輯：呂研）