全國高中學(xué)生化學(xué)競賽(初賽)試題分析

1、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；剩余的不溶性殘渣含氧 53.2% ,既不溶于酸又不溶于稀堿溶液。通過計算分別寫出 2種化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)式?！窘忸}思路】解這個試題的關(guān)鍵是找到突破點。就像偵察破案一樣，先要找到相對獨立的線索。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個數(shù)據(jù)中，相對獨立的是氣體的相對密度，它是突破點。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)的量，然后應(yīng)進(jìn)行“掃描”，尋

2、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)系制作一個信息相關(guān)圖，解題就容易多了，如：A+B |>氣體彳） 相對密度E 52 II分子量=29X1 ?（B ） 52 此題的妙趣是可以作的假設(shè)是多樣的，可以是相同的+1價陽離子的碳酸鹽，也可以是不同的+ 1價陽離子的碳酸鹽、可以是+ 2價陽離子的碳酸鹽，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 1: 1.52 x 29.0g mo1 = 44.1g mo二 這種氣體是 CO? （2 分）CO2 物質(zhì)的量：2.9

3、4L/22.4L mol” = 0.131mol ; （ 2 分） （或 CO2 的質(zhì)量：0.131mol x 44.0g mol = 5.78g ） 要點2:由上面的計算可知一種物質(zhì)為碳酸鹽：MCO3。（ M = Mg ）設(shè) M 為常見元素 Mg,貝 U MgCO3質(zhì)量為 0.131mol x 84.3g mol 1= 11.0g ；（若設(shè) M = Ca,貝 u CaCO3質(zhì)量 為 0.131mol x 100g mol = 13.1g> 12.0g ；不合題意。若為 NazCOs （106g mol 1）也不合題意）故 M = Mg （6分）注：若沒有對 CaCO3的討論，只給3分。

4、要點3:既不溶于酸也不溶于稀堿的另一種物質(zhì)是SiO2 （不可能是M2O, MO , M2O3）:32.0/ （28.1 + 32.0） X 100% = 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“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。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。此題答案前有個說明：凡得出正確組成和計算的都應(yīng)給滿分。

5、盡管碳酸氫鈣（鎂、領(lǐng)）固體是不存在的，但學(xué)生并不知道，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：堅持從應(yīng)試者知識水平出發(fā)，即使事實上不正確，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。科學(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 答案，應(yīng)試者給出多個答案才能給滿分。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）相關(guān)，但不是一個東西。1所示，橫坐標(biāo)表示體系的總組成,縱坐標(biāo)為溫度，由下至上,第二題（10分）A

6、和B兩種物質(zhì)互相溶解的關(guān)系如圖溫度逐漸升高。Ti時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（T?時相應(yīng)為c、d）。T3為臨界溫度，此時A和B完全互溶。如出0和（C2H5圖中曲線內(nèi)為兩相，曲線外為一相（不飽和液）3N, C3H5 （OH） 3和間一CH3c6H4NH2有低的臨界溫度（見示意圖0某些物質(zhì)2）。請根據(jù)上述事實,回答下列問題:0 時 20% 如% 百 D% S0% 100% B1 .解釋圖圖11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。【解題思此題的信息是圖形，可稱為圖形題?？疾靺①愓邔τ脠D傳遞的信息

7、理解加工的能力。參賽者首先應(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。圖實例，倒過來告訴我們圖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)1的溶劑不具有這種性質(zhì)，即表明圖不同。題面給出圖2溶劑的1是通例，圖2是特例，因此參賽者需首先

8、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。1 ?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）.某些物質(zhì)如 H2O和（C2H5）3N , C3H5 （OH） 3和間一 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）（若畫為zC2H5、.+ N* C2H5 o HC2H5ZC2H5C2H5 （ 2 分）C2H51個 出0和2個（C2HQ3N分子形成氫鍵也給 2分）CH2 OH NHCH-OHCH? OHCH-OHNH2j：

9、CH 3CH3CH2-OH（氫鍵位置不同、生成【評論】CH2-OH2、CH? OCH-OH（2分）CH3CH2-OH3個氫鍵或其它合理答案均給分）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

10、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 可能強化追求似是而非的事物原因的學(xué)究式探究。第三題（12分）銘的化學(xué)豐富多采，實驗結(jié)果常出人意料。將過量30%H 2O2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。元素分析報告：A含Cr 31.1% , N 25.1% , H 5.4%。在極性溶劑中 A不導(dǎo)

11、電。紅外圖譜證 實A有N-H鍵，且與游離氨分子鍵能相差不太大，還證實A中的銘原子周圍有7個配位原子提供孤對電子與銘原子形成配位鍵，呈五角雙錐構(gòu)型。 1 ?以上信息表明A的化學(xué)式為： ;可能的結(jié)構(gòu)式為： 。 2. A中銘的氧化數(shù)為： 。 3 ?預(yù)期A最特征的化學(xué)性質(zhì)為： o 4 ?生成晶體A的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，方程式是： 【解題思路】 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)試者思維特征不同而異，圖也不一定在

12、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）：7? ? ?僅從這個“破案線索圖”可以判斷出“犯案人”A只能是含2個過氧團(tuán)的銘 （IV）配合物。因為過氧團(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,同時有一 OH的配體，但生成反應(yīng)排除了這個“嫌疑犯”）；同時也排除1個過氧團(tuán)或者 沒有過氧團(tuán)的可能，因為生成反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，在K2CrO4中銘的價態(tài)（或說氧化態(tài)）已經(jīng)達(dá)到最高價，只能發(fā)生還原反應(yīng)，銘的價態(tài)必低于+6,因此A是唯一的?！敬鸢浮? . A的化學(xué)式Cr （NH 3）A的可能結(jié)構(gòu)式如下圖

13、：304或6N 3H9。4 （寫成其他形式也可以）（2分）Cr-NH31式和/或2式均得滿分，但無2個過氧鍵OO者得零分。（編者注：還可畫出其他結(jié)構(gòu)式，但本題強調(diào)的是結(jié)構(gòu)中有2個過氧鍵，并不要求判斷它們在結(jié)構(gòu)中的正確位置。）2 . A中銘的氧化數(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+ 3 日 22= Cr（ NH 3） 3（ 02） 2 + O2+ 2H2O + 20H2 分）【評論】此題重在形成知識的過程。當(dāng)然，作為試題，并未給出實際科學(xué)研究獲得的全部信息，例如紅外圖譜中肯定同時顯示了A 中有過氧鍵，卻被命題

14、人“制謎”時略去了，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）的基本概念仲學(xué)有 Cu（ NH 3）42+、Ag（NH 3）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、配價鍵或者配位鍵的概念（中學(xué)有電子對的給予和接受的實際例子）、電解質(zhì)的概念、由元素組成求分子量的技能（此題氧原子數(shù)需用余量來求，這既符合實際科研信息，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

15、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），因此此題的智力要求確實比較高，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。如果實測結(jié)果此題難度太高，可在今后命題時適當(dāng)減少信息量，降低綜合度，不要連這種命題思路一起潑走。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。一氧化碳不

16、超標(biāo)時，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（ Mo 207） 6 ? 28H2O、 CuCl 2 ? 2H2O 和 PdCI 2 ? 2 出 0 （注：橙紅色為復(fù)合色，不必細(xì)究）。1. CO 與 PdCl 2 ? 2H2O 的反應(yīng)方程式為：。2 ?題 1 的產(chǎn)物之一與CuCl 2 ? 2H2O 反應(yīng)而復(fù)原，化學(xué)方程式為： 。3 ?題 2 的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為：。【解題思路】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，激勵他們?yōu)橹?/p>

17、奮斗，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)系實際的教育。命題人在組題時進(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 個問題要求學(xué)生思考，但每一個問題都留有需應(yīng)試者通過原有知識基礎(chǔ)來補充完善的內(nèi)容，以此來考察應(yīng)試者的應(yīng)變能力。第一個問題的關(guān)鍵是：CO 和 PdC ? 2H 2 O 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和某種高價鉗化合物，假設(shè)2,得到CO2和金屬專巴。哪一個假設(shè)正確？要從第二問得到啟

18、示。顯然，第二問需要應(yīng)試者自己得出結(jié)論的首先是CuCl 2 ? 2H 2O 不可能是還原劑，只可能是氧化劑，因為在水體系里銅的價態(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Pd。問：其中哪一個可以跟 CuCl 2 ? 2H2O 反應(yīng)？中學(xué)課本上討論過碳的氧化，使用的都是強氧化劑，如空氣中的氧氣、濃硫酸、濃硝酸等，而且都需加熱，可見碳不是強還原劑，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

19、）。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，另憂它路，全題得解。當(dāng)然，解完后應(yīng) 回顧器件的整個化學(xué)組成來討論

20、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 + PdCl 2 ? 2 出 0= CO2+ Pd+ 2HCI + H?O （ 4分 ）寫 PdCl 2不寫PdCl 2 ? 2H2O 同時也配平，給2 分。2 . 化學(xué)方程式Pd + 2CuCl 2 ? 2H2O= PdCl 2 ? 2出 0+ 2CuCI + 2H2O (4 分 )寫 Pd+ CUCI 2 ? 2H2O = PdCl 2 ? 2H2O+ Cu 給 2 分3 . 化學(xué)方程式4CuCI + 4HCl + 6H2O+ O2= 4CuCl 2 ? 2 出 0 (4 分 )【評論】筆者贊賞命題人第2 問

21、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，所以給50% 的分，以資鼓勵，今后想問題應(yīng)當(dāng)更全面些，解題應(yīng)注意運用“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)?，尤其對一個不熟悉的方程式，這是檢驗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

22、它的作用，反而覺得是個累贅，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。考察考場發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生第一個反應(yīng)并未按預(yù)計的思路解題，以為鈀可以跟CO 生成羰基化合物，結(jié)果前兩個反應(yīng)全做錯了。即使在試題上寫明第一個反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，這種錯誤也不能避免。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+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 : W2s2。3溶液的標(biāo)定。取25.00

23、mL KIO 3標(biāo)準(zhǔn)溶液(KIO 3濃度：174.8 mg L1)與過量KI在酸性 介質(zhì)中反應(yīng)，用 Na2s2。3溶液滴定，消耗12.45 mL。2 :取20.0 C下新鮮水樣103.5mL，按上述測定步驟滴定，消耗NazSzOs標(biāo)準(zhǔn)溶液11.80mL 。已知該 1 溫度下水的飽和O2 含量為9.08 mg L 。3. 在 20.0 C 下密閉放置5 天的水樣102.2mL , 按上述測定步驟滴定，消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液6.75 mL1 . 寫出上面3 步所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。2 ?計算標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度( 單位3 . 計算新鮮水樣中氧的含量( 單位4 . 計算陳放水樣中氧的含量( 單位5 .

24、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1mol L ) 。1mg? L )。1mg? L )。3 個層次。第一個層次是測定氧的3 個反應(yīng)。試題對第一個反應(yīng)給的信息很完全，完全。沒有說反應(yīng)的酸堿性條件。應(yīng)試者而且信息也不難理解，預(yù)計所有應(yīng)試者都應(yīng)寫得出化學(xué)方程式。試題對第二個反應(yīng)的信息不應(yīng)對反應(yīng)的酸堿性條件作出判斷。判斷的基礎(chǔ)是：1 2 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)定的價態(tài)，要想在堿性溶液里把MnO(OH) 2還原為M

25、n(OH) 2使用像這樣的還原劑是難以實現(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，此知識點確實屬于“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算。標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度計算的基礎(chǔ)首先是測定反應(yīng)中n(IO3 ) ： n(l2) : n(s2O3")( 摩爾比) 問題，其次是cV = c'V' 的關(guān)系式。第一個反應(yīng)不必寫出配平的化學(xué)

26、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，但浪費了寶貴的應(yīng)試時間。測氧的計算的原理和知識點完全相同。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: 2Mn 2+ + 02 + 40H2MnO(OH) 2( 1 分 )步驟 2: 2 + MnO(OH) 2+ 4H+= Mn2+ + b+ 3 出 0 (1 分 )或3 + Mn0(0H) 2 + 4H + = Mn2+ + + 3出 0步驟3: I2+ 2S2O322 + S4O62 ( 1 分 )或 I3 + 2S2O32 = 3I + S4O62-3- 12 ?標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度：9.841 X

27、 10 mol L計算過程：3 一 114一 1c(I03 )= 174.8 X 10 g L /214.0g mol = 8.168 X 10 mol L (1 分 )2 2c(s2O3 ) = 6X c(io3)X v(io 3 )/v(s 2O3 )=6X 8.168 X 10 4mol L 1X 25.00mL/12.45mL = 9.841 X 10 3mol L 1 (3 分 )13 . 新鮮水樣中氧的含量：8.98mg ?計算過程：103.5mL 水樣中氧的含量：22 n(o2)= 0.25 X c(s2O3 )X v(s2O3 )=0.25 X 9.841 X 10 mol l

28、 1 X 11.80 X 10 l = 2.903 10 mol氧含量： ：(02) = 2.903 X 10 5mol X 32.00 X 103mg? mo 1/103.5 X 10 3L一1=8.98mg -L 一 (3 分 )注：新鮮水樣的氧飽和度=(8.98/9.08) X 100% = 98.9%一14 . 陳放水樣中氧的含量：5.20mg ?計算過程：102.2mL 中氧的含量：n（02） = 0.25 X c（s2O32 ） X v（s2O32 ）3 1 2=0.25 X 9.841 X 10 mmol TOLX 6.75ml = 1.66 X 10 mmol氧含量： （O 2

29、） = 1.66 X 10 2mmol X 32.00mg mmol 1/102.2 X 10 3L = 5.20mg ? 1（3分 ）注：陳放引起氧的消耗量=8.98mg -L 一 1 5.20mg -L 一 1 = 3.78mg -L15 ?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：若計算結(jié)果正確，任何正確計算過程均得滿分；若濃度值錯誤， 再看計算過程，若關(guān)系式正確， 運算錯誤 ， 給一半分?！驹u論】考場實情：1 . 相當(dāng)多的應(yīng)試者不能正確完成第2 個反應(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

30、知識基礎(chǔ)估計太高了，也可能是由于初賽知識點要求得太多，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- + 12= S4O62 + 2廠的知識儲備，把第3個測氧反應(yīng)的產(chǎn)物寫成 S+ SO32-甚至寫放出S02。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，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，競賽獲獎更是高不可攀，失去

31、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)計算的摩爾比搞錯的學(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，K2CHO 7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)），

32、欲得產(chǎn)物 B,而事實上卻得到芳香化 合物C （分子式Cl5H 18 ）。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卻得到C?3 .預(yù)期用過量酸性高鎰酸鉀溶液處理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（Ci5H18）和起始物A的分子式（C5H6BH）可見一個C分子是3個A分子 脫去濱原子連接而成 的，而且 A轉(zhuǎn)化為C的反應(yīng)是用金屬鈉消除 A分子中的漠。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是溟代環(huán)戊烯和 C是芳香化合物2個信息同時限定了 A和C的結(jié)構(gòu)。溟代環(huán)戊烯因溟 原子連在不同碳原子上

33、而 有多種位置異構(gòu)體，它們與金屬鈉反應(yīng)失去漠連接的方式更多，但是，為滿足C是分子式為C15H18的芳香化合物（至少要有一個含共輾雙鍵的苯環(huán)）的條件，A必須是1, 2 一二浪環(huán)戊烯，C必定有答案給出的結(jié)構(gòu)式。應(yīng)試者得出這個結(jié)論的過程和花費的時間自然很不相同，有的學(xué)生可能在草稿紙畫滿各種各樣的二浪環(huán)戊烯，并令其脫溟相連，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)過乙快合成苯的反應(yīng)，就 會想到，A脫去漠首先得到的應(yīng)是含 C三C鍵的環(huán)戊

34、快（B）,既然乙快經(jīng)催化可三聚成苯，對比乙快和環(huán)戊快的結(jié)構(gòu)，理應(yīng)聯(lián)想到中學(xué)化學(xué)學(xué)到：乙快的碳?xì)涮幵谝粭l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)戊快的快碳在五元環(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煌側(cè)鏈氧化的規(guī)律，事。但是，這里仍有很強的智力因素,應(yīng)試者若被應(yīng)試者一

35、般研究過去年初賽題,所以由C得出D應(yīng)不是困難的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2 .要點：B不穩(wěn)定（2分）注：前者的快碳原子通常為sp雜化軌道，線性，環(huán)快的張力太大；后者為反芳香性COOHOHC C.OHHOOCCOOHHO3.HOOCCOOH/ XOHCo（2分）COOHHOHO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。B i0若答B(yǎng)的結(jié)構(gòu)式為：Co 亦給2分注：酸性高鎰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。【評論】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

36、，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）在星際云中發(fā)現(xiàn)一種高度對稱的有機分子（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

37、Y （分子式C6H15O3N3） ； （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，.，：1'這里命題人已經(jīng)預(yù)計到，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，實在是設(shè)置的“陷阱”。其實，聚合反應(yīng)不一定得到高聚物，中學(xué)課本里的乙快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)想到乙快聚合為苯，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

38、= C,然后對比X （通式）和Y以及甲醛的分子式，對 Y分子式這個信息進(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）,既然丫中有3個氮原子，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得出了X和Y都是環(huán)狀分子的結(jié)論。撅基加成反應(yīng)中學(xué)里確實講過，但印象最深的恐怕是加氫，并歸入還原，撅基加水，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A+B=C + D的模式概念以

39、及縮合反應(yīng)類似性的把握與否，能否將甲醛加水C=。雙鍵打開的知識“遷移”于加氨）。最后，Y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: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Y的結(jié)構(gòu)式里發(fā)現(xiàn)它有 3個羥基，氨分子又有 3個氫原子，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，編題 人顯然是在考察應(yīng)試者空間感受能力的強弱?！敬鸢浮?/p>

40、X的結(jié)構(gòu)式（4分）HNY的結(jié)構(gòu)式（4分）CH20HI NZ的結(jié)構(gòu)式（4分）N NHOH 2CCH 20HZ畫平面結(jié)構(gòu)如上右圖等不扣分；畫X、Y、Z其他等價結(jié)構(gòu)式，均得滿分?！驹u論】本題涉及到中學(xué)有機化學(xué)“聚合”、“加成”、“縮合”三個概念，若應(yīng)試人確實把握中學(xué)課本中這三個反應(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，要求靈活運用中學(xué)學(xué)到的基本知識創(chuàng)造未知知識的能力，同時也考察了應(yīng)試者面對陌生的心理承受能力和應(yīng)變能力。因此，這道試題應(yīng)視為較成功的“知識要求低、能力要求高”的好題。賽場實情：好學(xué)生得

41、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，或者對撅基加成反應(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)計此題的主題完全是新的，因為在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，但這個知識點不是本題思路的主要出發(fā)點，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， 氨基苯甲 酸一3 一二乙胺基乙酯鹽 如右上。作為局部麻 醉劑，普魯卡因化學(xué)名：對一三匚三