新課標(biāo)、新高考、新教材背景下教育質(zhì)量檢測(cè)工具的跨區(qū)域研發(fā)項(xiàng)目成果展示

【例1】某項(xiàng)目式學(xué)習(xí)小組在探究鎂的性質(zhì)時(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并用手持探測(cè)器測(cè)得溶液中某氣體的含量變化曲線如表1所示：

表1

( )

A.鎂與冷水、氫氧化鈉溶液不反應(yīng)

B.實(shí)驗(yàn)序號(hào)②曲線表示CO2氣體在溶液中含量的變化

C.實(shí)驗(yàn)序號(hào)②氣體成分：CO2和H2

【答案】A

【作者單位 姓名】江西省龍南中學(xué) 張萬(wàn)程

【例2】釕的配合物離子[Ru(OOCH3)ClL3]可催化甲醇脫氫，反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。

圖1

下列敘述錯(cuò)誤的是

( )

A.②和④及CH3COOH均是反應(yīng)的中間產(chǎn)物

C.反應(yīng)過(guò)程中有極性鍵與非極性鍵的斷裂與形成

D.如果原理為乙醇，則主要產(chǎn)物為乙醛

【答案】C

【解析】

圖2

【作者單位 姓名】江西省南昌市新建區(qū)第一中學(xué) 謝葉歸

【例3】實(shí)驗(yàn)室制備乙酸丁酯的反應(yīng)原理為

已知

表2

實(shí)驗(yàn)一 制取乙酸丁酯

步驟1 量取9.2 mL 1-丁醇(即正丁醇，以下簡(jiǎn)稱丁醇)注入試管中，再量取7.0 mL冰醋酸，慢慢沿試管壁注入試管，邊加邊輕輕振蕩試管。

步驟2 向試管中滴加4～5滴98%濃硫酸輕輕振蕩，塞上帶長(zhǎng)導(dǎo)管的橡膠塞，并按圖3裝配好實(shí)驗(yàn)裝置。

圖3

步驟3 點(diǎn)燃酒精燈，用酒精燈給石棉網(wǎng)加熱，當(dāng)試管內(nèi)的液體有明顯沸騰狀時(shí)起，加熱回流10 min左右，停止加熱，讓試管中的液體自然冷卻。

步驟4 待試管已經(jīng)不太熱后，用水快速冷卻至室溫。

實(shí)驗(yàn)二 提純乙酸丁酯

步驟1 將試管中反應(yīng)后的液體倒入________中，振蕩后，分液。

步驟2 測(cè)酯層的pH。

步驟3 依次用水、15% Na2CO3溶液，進(jìn)行洗滌。

步驟4 測(cè)酯層的pH。若酯層仍呈________性，則重復(fù)步驟3，直至酯層呈中性。

步驟5 將洗凈的乙酸丁酯倒入量筒中，測(cè)其體積為VmL。

請(qǐng)回答相關(guān)問題：

1.實(shí)驗(yàn)一中給試管加熱的方法是：________。

2.實(shí)驗(yàn)二步驟1中的儀器名稱為：________；該儀器使用前需要：________；步驟4中酯層仍呈________性。

3.實(shí)驗(yàn)一中提高原料利用率的措施有：________，________。

4.該實(shí)驗(yàn)條件下，乙酸丁酯的產(chǎn)率為________。

5.為了增大原料的利用率，某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖4所示，該裝置能提高原料的利用率，是因?yàn)橛幸韵聝蓚€(gè)改進(jìn)：一是________；二是增加了分水器。其中分水器提高原料利用率的原理是：________________。

圖4

6.實(shí)驗(yàn)中諸多因素可能造成產(chǎn)率過(guò)低，下列會(huì)造成產(chǎn)率過(guò)高的因素有________。(填字母代號(hào))

A.溫度過(guò)高

B.分液時(shí)控制不好，造成酯的流失

C.Na2CO3溶液濃度過(guò)大

D.洗滌不充分

E.反應(yīng)時(shí)間不足

F.溫度過(guò)低

【答案】1.空氣浴

2.梨形分液漏斗 檢查是否漏水 酸

3.加熱回流10 min左右 長(zhǎng)導(dǎo)管冷凝回流

5.改用球形冷凝管 產(chǎn)物中的水分離出去，使平衡向酯化反應(yīng)方向移動(dòng)

6.D

【解析】1.試管浴石棉網(wǎng)間留空隙，是通過(guò)空氣流動(dòng)來(lái)控制溫度，是空氣浴，本小題考查學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作。

2.分離提純乙酸丁酯的方法是分液，故用梨形分液漏斗；使用之前需要檢查是否漏水，本小題考查基本儀器的使用方法及用途。通過(guò)測(cè)酯層的pH來(lái)判斷酯層是否還含有未洗凈的醇和酸，從而判斷酯層是否洗凈，本小題考查分析推測(cè)能力。

3.提高原料利用率的方法是使原料充分反應(yīng)，盡可能多的轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，本小題考查歸納與論證，識(shí)別有效證據(jù)能力。

5.使用冷凝管可使反應(yīng)物充分反應(yīng)；增加分水器后，冷凝管中冷凝后液化流入分水器，由于酯的密度較小，在水層上，當(dāng)分水器中水達(dá)到分水器支管處時(shí)，酯回流到燒瓶。而水從反應(yīng)體系中脫離，使平衡正向移動(dòng)，本小題考查“變化觀念和平衡思想”的學(xué)科素養(yǎng)。

6.實(shí)驗(yàn)中造成產(chǎn)率過(guò)低的操作較多，如溫度過(guò)高造成乙酸或正丁醇揮發(fā)；分液時(shí)造成酯的流失；溫度過(guò)低或反應(yīng)時(shí)間不足致反應(yīng)不完全；Na2CO3溶液濃度過(guò)大，造成生成的酯部分水解；洗滌不充分，酯中含未反應(yīng)的醇或酸導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高，本小題考查探究與創(chuàng)新，評(píng)價(jià)方案能力。

【作者單位 姓名】山西省孝義中學(xué)校 李愛琴

【例4】常溫下，用0.10 mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00 mL起始濃度也均為0.10 mol·L-1的一元弱酸HX和HY溶液，已知HX電離程度小于HY，且當(dāng)Ka≤10-5時(shí)，可以認(rèn)為弱酸達(dá)電離平衡時(shí)的濃度近似等于起始濃度，其滴定曲線如圖5所示，請(qǐng)回答下列問題：

圖5

(1)曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的為酸________，弱酸HY的電離常數(shù)為________，已知弱電解質(zhì)在溶液里達(dá)到電離平衡時(shí)，已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占起始時(shí)總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)，稱為弱電解質(zhì)電離度，則弱酸HX和HY電離度之比為________；

(2)在B1和B2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，應(yīng)滿足的關(guān)系為c(HX)-c(HY)=________，c(Na+)、c(X-)和c(Y-)離子濃度由大到小的關(guān)系為________；

(3)當(dāng)兩溶液均滿足pH=7時(shí)，請(qǐng)完成以下問題：如果某溶液中Ka”“<”或“=”)，曲線Ⅱ中加入NaOH物質(zhì)的量與剩余酸的物質(zhì)的量之比為________；

(4)兩條曲線終點(diǎn)坐標(biāo)分別C1和C2，其縱坐標(biāo)數(shù)值分別為________，根據(jù)終點(diǎn)坐標(biāo)判斷，曲線________選用酚酞作終點(diǎn)指示劑誤差更小；

(5)如果把曲線上pH=7的點(diǎn)稱為D點(diǎn)，則在曲線Ⅱ上B2和D2點(diǎn)之間(不包括端點(diǎn))，c(Na+)、c(H+)、c(OH-)、c(Y-)之間存在關(guān)系為________，在曲線Ⅰ上的A1至C1點(diǎn)范圍內(nèi)，滿足c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+) 的區(qū)間為________；如果把曲線上加入40 mL NaOH溶液的點(diǎn)稱為E點(diǎn)，則B1、C1和E1三點(diǎn)溶液中由水電離出的c(H+)大小關(guān)系為________。

【答案】(1)HX 10-50.01

(2)c(HX)-c(HY)=c(Y-)-c(X-)c(Y-)>c(Na+)>c(X-)

(3)< = 100

(4)10.85 8.85 Ⅱ

(5)c(Y-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (D1，C1] C1>B1>E1

【解析】本題以文字和圖像形式呈現(xiàn)，考查了考生的讀圖像能力和運(yùn)用三大守恒規(guī)律對(duì)中和滴定后溶液中離子濃度關(guān)系比較和判斷的能力，尤其對(duì)滴定過(guò)程中“五點(diǎn)一區(qū)間上”離子種類、濃度大小、等式關(guān)系等進(jìn)行了重點(diǎn)考查，考查了考生對(duì)平衡移動(dòng)原理、電離常數(shù)、水解常數(shù)以及指示劑的理解與應(yīng)用。考查考生信息搜索能力、數(shù)據(jù)處理能力、歸納概括能力，培養(yǎng)考生變化觀念與平衡思想、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)科素養(yǎng)。

2.在B1和B2兩點(diǎn)均為等濃度酸和鹽和混合溶液，兩溶液中c(Na+)相等，根據(jù)兩點(diǎn)坐標(biāo)值可知，B1點(diǎn)溶液呈堿性，X-水解程度大于HX電離程度，滿足c(HX)>c(Na+)>c(X-)，B2點(diǎn)溶液呈酸性，HY電離程度大于Y-水解程度，滿足c(Y-)>c(Na+)>c(HY)，所以c(Y-)>c(Na+)>c(X-)。兩溶液中分別應(yīng)滿足以下物料守恒關(guān)系：c(HX)+c(X-)=2c(Na+)、c(HY)+c(Y-)=2c(Na+)，所以c(HX)+c(X-)=c(HY)+c(Y-)，即c(HX)-c(HY)=c(Y-)-c(X-)。

5.從圖像不難看出，曲線Ⅰ的D1點(diǎn)在B1的左側(cè)，此點(diǎn)滿足：c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)，由于OH-是X-水解產(chǎn)生的，所以也同時(shí)滿足c(Na+)=c(X-)>c(OH-)=c(H+)，如果再加入NaOH溶液直到C1點(diǎn)，則會(huì)同時(shí)滿足c(Na+)>c(X-)、c(OH-)>c(H+)，即滿足c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)，所以合理區(qū)間為(D1，C1]。曲線Ⅱ上D2點(diǎn)在B2點(diǎn)的右側(cè)，是酸和鹽的混合溶液，此點(diǎn)滿足電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-)，而在B2和D2點(diǎn)之間(不包括端點(diǎn))應(yīng)滿足：c(H+)>c(OH-)，所以c(Y-)>c(Na+)，則c(Na+)、c(H+)、c(OH-)、c(Y-)之間在大小關(guān)系為：c(Y-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。B1、C1和E1三點(diǎn)溶液中物質(zhì)成分分別為等濃度的HX和NaX、NaX、等濃度的NaX和NaOH，其溶液分別為0.033 mol·L-1、0.05 mol·L-1和0.025 mol·L-1，由于Ka(HX)=10-9，所以E1點(diǎn)溶液中c(OH-) 遠(yuǎn)大于B1點(diǎn)溶液中c(H+)，對(duì)水的電離抑制作用更強(qiáng)，C1只有鹽溶液且鹽溶液濃度最大，所以B1、C1和E1三點(diǎn)溶液中由水電離出的c(H+)大小關(guān)系為C1>B1>E1。