1999年全國高中學(xué)生化學(xué)競賽(初賽)試題分析

1999年全國高中學(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?jiān)?3.2%,既不溶于酸又不溶于稀堿溶液。通過計(jì)算分別寫出2種化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)式。【解題思路】解這個(gè)試題的關(guān)鍵是找到突破點(diǎn)。就像偵察破案一樣，先要找到相對(duì)獨(dú)立的線索。故此題首先是在考察參賽者對(duì)信息相互關(guān)系的推斷力。此題給出的5個(gè)數(shù)據(jù)中，相對(duì)獨(dú)立的是氣體的相對(duì)密度，它是突破點(diǎn)。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)展“掃描”,查找“嫌疑犯”,全部由常見元素構(gòu)成的常見碳酸鹽均是答案，條件是其總質(zhì)量小于12.0。假設(shè)參賽人對(duì)此題的信息關(guān)系制作一個(gè)信息相關(guān)圖，解題就簡潔多了，如：相對(duì)密度1.52分子量=29X1.52此題的妙趣是可以作的假設(shè)是多樣的，可以是一樣的+1價(jià)陽離子的碳酸鹽，也可以是不同的+1價(jià)陽離子的碳酸鹽、可以是+2價(jià)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)場考覺察察作圖者寡，作多種假設(shè)者也不多?！敬鸢浮恳c(diǎn)1:1.52×29.0gmol-1=44.1g.mol-1,這種氣體是CO(2分)CO物質(zhì)的量：2.94L/22.4Lmol-1=0.131mol;〔2要點(diǎn)2:由上面的計(jì)算可知一種物質(zhì)為碳酸鹽：MCO?。(M=Mg)設(shè)M為常見元素Mg,則MgCO?質(zhì)量為0.131mol×84.3g·mol-1=11.0g;〔假設(shè)設(shè)M=Ca,則CaCo質(zhì)量為0.131mol×100g:mol-1=13.1g>12.0g;不合題意。假設(shè)為NaCO〔106g·mol-1〕也不合題意)故M=Mg(6分)注：假設(shè)沒有對(duì)CaCo的爭論，只給3分。要點(diǎn)3:既不溶于酸也不溶于稀堿的另一種物質(zhì)是SiO(不行能是MQ,MO,MQ)[32.0/(28.1+32.0)]×100%=53.2%〔符合題意〕〔2分〕化合物的化學(xué)式：MgCO,SiO【評(píng)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，不能很快覺察解題的線索，覺得像個(gè)“無頭案”,很多參賽者寧愿先放棄此題而去做后面的題，這很出乎命題人的估量。此題答案假定碳酸鹽是MgCO,理應(yīng)等等都是正確答案。此題答案前有個(gè)說明：凡得出正確組成和計(jì)算的都應(yīng)給總分值。盡管碳酸氫鈣〔鎂、鋇〕固體是不存在的，但學(xué)生并不知道，答了也應(yīng)給分。這樣才可以表達(dá)化學(xué)競賽的判分原則：堅(jiān)持從應(yīng)試者學(xué)問水平動(dòng)身，即使事實(shí)上不正確，但學(xué)生缺乏作出正誤推斷的學(xué)問根底，認(rèn)為是正確的，也可得分。一題多解是應(yīng)當(dāng)提倡的?？茖W(xué)假設(shè)必需留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(gè)答案，應(yīng)試者給出多個(gè)答案才能給總分值。此題學(xué)問水平很低而智力要求很高，但難度不小，很多項(xiàng)選擇手不知所措，甚至放棄，可見簡潔地定義“智力是學(xué)問的總和”,簡潔引起誤會(huì)。學(xué)問多智力不愿定高。智力與學(xué)問〔還有閱歷〕相關(guān)，但不是一個(gè)東西。其次題〔10分〕A和B兩種物質(zhì)相互溶解的關(guān)系如圖1所示，橫坐標(biāo)表示體系的總組成，縱坐標(biāo)為中的飽和溶液的組成(T時(shí)相應(yīng)為c、d)。T為臨界溫度，此時(shí)A和B完全互溶。圖中曲線內(nèi)為兩相，曲線外為一相〔不飽和液〕。某些物和間—CHCHNH有低的臨界溫度〔見示意圖2〕。請(qǐng)依據(jù)上述事實(shí)，答復(fù)以下問題：2.說明圖2所示的兩對(duì)物質(zhì)存在低的臨界溫度的緣由。2.描述圖2所示的兩對(duì)物質(zhì)的互溶過程?！窘忸}思路】者首先應(yīng)抓住試題的主題——兩種溶劑的互溶性；然后要消滅中學(xué)化學(xué)中關(guān)于溶解性的一般性問題——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(duì)溶解度影響的一般原理。假設(shè)顛倒了思考的挨次，思路就會(huì)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(huì)相互溶解。性質(zhì)相近和大小相近也有個(gè)挨次。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)不同。題面給出圖2溶劑的實(shí)例，倒過來告知我們圖1的溶劑不具有這種性質(zhì)，即說明圖1是通例，圖2是特例，因此參賽者需首先分析圖2特例具有什么特別的分子間作用力，于是就找到了解題的關(guān)鍵——?dú)滏I?！敬鸢浮?.物質(zhì)的溶解度通常隨著溫度的上升而增大，所以在確定的溫度下，A和B兩種2.某些物質(zhì)如H?O和(CH3?N,C3H?(OH)?和間—CH?CH?NH?存在低的臨界溫度所以溶解度反而減小?！?分〕(假設(shè)畫為1個(gè)HO和2個(gè)(CH)N分子形成氫鍵也給2分)(2分)【評(píng)論】現(xiàn)場考覺察察很多學(xué)生不知道如何縷清解此題的規(guī)律挨次，有的選手則似乎明知是分子間作用力和氫鍵問題，卻不會(huì)表達(dá)。這說明競賽試題考核表述力氣正切中要害。此題學(xué)問點(diǎn)仍是中學(xué)化學(xué)學(xué)問，答案對(duì)氫鍵方向性并未要求，是切合學(xué)生水平的做法。有相當(dāng)一局部學(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問的不同在于生疏的層次。第2問要求緣由，第3問要求過程，后者要求更高層次的緣由。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)的分子間作用力此類用構(gòu)造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。有的成評(píng)分的困難。筆者的看法是，爭論事物緣由的試題不宜過多，過多地問為什么,有可能強(qiáng)化追求似是而非的事物緣由的學(xué)究式探究。第三題〔12分〕鉻的化學(xué)豐富多采，試驗(yàn)結(jié)果常出人意料。將過量30%HO參與(NH)CrO的氨水溶液，熱至50℃后冷至0℃,析出暗棕紅色晶體A。元素分析報(bào)告：A含Cr31.1%,N25.1%,H5.4%。在極性溶劑中A不導(dǎo)電。紅外圖譜證明A有N一H鍵，且與游離氨分子鍵能相差不太大，還證明A中的鉻原子四周有7個(gè)配位原子供給孤對(duì)電子與鉻原子形成配位鍵，呈五角雙錐構(gòu)型。1.以上信息說明A的化學(xué)式為：.可能的構(gòu)造式為：3.預(yù)期A最特征的化學(xué)性質(zhì)為：-4.生成晶體A的反響是氧化復(fù)原反響，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學(xué)問編制成的探究式試題。如本文開頭所述，屬于謎底為學(xué)問的謎語式試題。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，圖也不愿定在紙上畫出來，在腦中構(gòu)建也一樣可以——這要看應(yīng)試者腦子清楚不清楚，右腦興盛不興盛而定):NE-NE-NE-從這個(gè)“破案線索圖”可以推斷出“犯案人”A只能是含2個(gè)過氧團(tuán)的鉻(IV)協(xié)作物。由于過氧團(tuán)可以從過氧化氫中轉(zhuǎn)移過來，有來源〔假設(shè)此題沒有A的生成反響的信息，固然也可以假設(shè)協(xié)作物里存在H?N—NH了這個(gè)“嫌疑犯”〕;同時(shí)也排解1個(gè)過氧團(tuán)或者沒有過氧團(tuán)的可能，由于生成反響是氧化復(fù)原反響，在K?CrO?中鉻的價(jià)態(tài)〔或說氧化態(tài)〕已經(jīng)到達(dá)最高價(jià)，只能發(fā)生復(fù)原反響，鉻的價(jià)態(tài)必低于+6,因此A是唯一的?！敬鸢浮?.A的化學(xué)式Cr(NH?304或CrN?H?04〔寫成其他形式也可以〕〔2分〕A的可能構(gòu)造式如以以下圖：〔4分〕1式和/或2式均得總分值，但無2個(gè)過氧鍵0—0者得零分?！簿幷咦ⅲ哼€可畫出其他構(gòu)造式，但此題強(qiáng)調(diào)的是構(gòu)造中有2個(gè)過氧鍵，并不要求2.A中鉻的氧化數(shù)為+4〔2分〕3.氧化復(fù)原性〔或易分解或不穩(wěn)定等類似表述均得總分值〕〔2分〕4.化學(xué)方程式：CrQ【評(píng)論】此題重在形成學(xué)問的過程。固然，作為試題，并未給出實(shí)際科學(xué)爭論獲得的全部信息，例如紅外圖譜中確定同時(shí)顯示了A中有過氧鍵，卻被命題人“制謎”時(shí)略去了，否則會(huì)降低解謎的智力測試水平。平心而論，此題的學(xué)問要求是較多的，但在中學(xué)課本里都已涉及，如：應(yīng)試者至少需要有協(xié)作物〔絡(luò)合物〕的根本概念(中學(xué)有Cu(NH〕2+、、過氧化合物的學(xué)問(中學(xué)有H、鉻的價(jià)態(tài)及作為氧化劑的學(xué)問〔中學(xué)有重鉻酸鹽作氧化劑的例子〕、氧化數(shù)的概念、配價(jià)鍵或者配位鍵的概念〔中學(xué)有電子對(duì)的賜予和承受的實(shí)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(shí)際科研信息，又增加了試題難度),等等。由于這些學(xué)問根底不超綱，不能說此題對(duì)已有學(xué)問根底要求太高，試題難是難在這樣多的學(xué)問要綜合在一起，由應(yīng)試人得出一個(gè)從未見過的構(gòu)造式〔按說只有左邊的構(gòu)造圖是正確的，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)，再次表達(dá)了競賽判分的特點(diǎn)),因此此題的智力要求確實(shí)比較高，理解力、分析力、綜合力、聯(lián)想力、想象力、制造力都進(jìn)展了考察。假照實(shí)測結(jié)果此題難度太高，可在今后命題時(shí)適當(dāng)削減信息量，降低綜合度，不要連這種命題思路一起潑走。第四題〔12分〕市場上消滅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(gè)直徑不到2cm的小窗口，露出橙紅色固態(tài)物質(zhì)。假設(shè)覺察橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時(shí)間內(nèi)不復(fù)原，說明室內(nèi)一氧化碳濃度超標(biāo)，有中毒危急。一氧化碳不超標(biāo)時(shí)，橙紅色雖也會(huì)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H[Si(MoO)]·28HO、CuCl·2HO和PdCl·2HO〔注：橙紅色為復(fù)合色，不必細(xì)1.CO與PdCl·2HO的反響方程式為：2.題1的產(chǎn)物之一寫CuCl·2H?0反響而復(fù)原，化學(xué)方程式為：3.題2的產(chǎn)物之一復(fù)原的反響方程式為：【解題思路】競賽是科學(xué)普及的一局部，要通過競賽宣傳化學(xué)在經(jīng)濟(jì)進(jìn)展人類進(jìn)步人民安康質(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)生在世界上和四周的事物，從中選擇了學(xué)生的學(xué)問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(shí)際的教育。命題人在組題時(shí)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(gè)問題要求學(xué)生思考，但每一個(gè)問題都留有需應(yīng)試者通過原有學(xué)問根底來補(bǔ)充完善的內(nèi)容，誰是氧化劑?固然有兩種正好相反的假設(shè)，假設(shè)1,得到C和某種高價(jià)鈀化合物，假設(shè)2,得到CO?和金屬鈀。哪一個(gè)假設(shè)正確?要從其次問得到啟發(fā)。明顯，其次問需要應(yīng)試者自己得出結(jié)論的首先是CuCl?·2H?O不行能是復(fù)原劑，只可能是氧化劑，由于在水體系里銅的價(jià)態(tài)不能再上升。假設(shè)應(yīng)試者沒有這種根本思路，就無助于對(duì)第1問兩種假設(shè)的選擇。有了這種思路，必定對(duì)“題1的產(chǎn)物之一”對(duì)準(zhǔn)C和Pd。問：其中哪一個(gè)可以跟CuCl?·2H?O反響?中學(xué)課本上爭論過碳的氧化，使用的都是強(qiáng)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(qiáng)復(fù)原劑，把它氧化不那么簡潔，應(yīng)當(dāng)排解，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。固然，第2問又存在兩種可能，銅被復(fù)原得銅(I)呢還是得銅〔0〕。怎樣推斷?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，即簡潔被氧化。這是不是中學(xué)學(xué)問?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，它確定是氧化劑〔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(huì)認(rèn)為存在2Cu+2H+=2Cu2++H?的反響嗎?),于是被逼到“華容道”上去了，只能選擇空氣中的氧氣，別無它路，全題得解。固然，解完后應(yīng)回憶器件的整個(gè)化學(xué)組成來爭論它們各自的作用，但試題沒有設(shè)問，留給應(yīng)試者自己思考。【答案】1.化學(xué)方程式CO+PdCI?·2H?O=CO?+Pd+2HCI+H?O(4分)寫PdCl不寫PdCl·2HO同時(shí)也配平，給2分。2.化學(xué)方程式Pd千2CuCl·2HO=PdCl·2HO+2CuCl+2HO〔4分〕3.化學(xué)方程式4C?CI+4HC+6H2o+O=4CCI?·2H?0(4分)【評(píng)論】筆者賞識(shí)命題人第2問答銅〔0〕也給50%分?jǐn)?shù)的做法。這有利于提高學(xué)生參賽的樂觀性，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(cuò)，所以給50%的分，以資鼓舞，今后想問題應(yīng)當(dāng)更全面些，解題應(yīng)留意運(yùn)用“上下求索、左右逢源、前后照顧”的策略思想才行。寫方程式必需配平才能給分筆者認(rèn)為是恰當(dāng)?shù)?，尤其?duì)一個(gè)不生疏的方程式，這是檢驗(yàn)方程式是否正確的重要方法。至于結(jié)晶水是否必需寫進(jìn)方程式?可以商量。命題人認(rèn)為必需寫進(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全部組成，以加強(qiáng)推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)試人未必有這種反響式思維的訓(xùn)練，體會(huì)不到它的作用，反而覺得是個(gè)累贅，不寫結(jié)晶水。答案未對(duì)此做說明，有可能會(huì)造成判分標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一?？疾炜紙鲇X察，很多學(xué)生第一個(gè)反響并未按估量的思路解題，以為鈀可以跟CO生成羰基化合物，結(jié)果前兩個(gè)反響全做錯(cuò)了。即使在試題上寫明第一個(gè)反響是氧化復(fù)原反響，這種錯(cuò)誤也不能避開。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)。步驟2:參與碘離子將生成的MnO(OH)?再復(fù)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：與過量KI在酸性介質(zhì)中反響，用Na?S?O?溶液滴定，消耗12.45mL。2:取20.0℃下穎水樣103.5mL,按上述測定步驟滴定，消耗Na?S?O?標(biāo)準(zhǔn)溶液11.80mL。該溫度下水的飽和O?含量為9.08mg·L-1。3.在20.0℃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6.75mL。1.寫出上面3步所涉及的化學(xué)反響方程式。2.計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度〔單位mol-L-1〕。3.計(jì)算穎水樣中氧的含量〔單位mg.L-1〕。4.計(jì)算陳放水樣中氧的含量〔單位mg.L-1〕。5.以上測定結(jié)果說明水樣具有什么性質(zhì)?【解題思路】此題圍繞測定水中的氧分成3個(gè)層次。第一個(gè)層次是測定氧的3個(gè)反響。試題對(duì)第一個(gè)反響給的信息很完全，而且信息也不難理解，估量全部應(yīng)試者都應(yīng)寫得出化學(xué)方程式。試題對(duì)其次個(gè)反響的信息不完全。沒有說反響的酸堿性條件。應(yīng)試者應(yīng)對(duì)反響的酸堿性條件作出推斷。推斷的根底是：I?在堿性條件下能否穩(wěn)定存在?這屬于中學(xué)化學(xué)知識(shí)的活用。固然，假設(shè)學(xué)生有Mn(OH)在堿性溶液很簡潔被空氣氧化的學(xué)問更好，即在堿性溶液里Mn(IV)是比Mn(Ⅱ)更穩(wěn)定的價(jià)態(tài)，要想在堿性溶液里把MnO(OH)還原為Mn(OH)?使用像I-這樣的復(fù)原劑是難以實(shí)現(xiàn)的，但沒有這種深入學(xué)問而單靠中學(xué)學(xué)問已能作出正確推斷。第3個(gè)反響決非中學(xué)學(xué)問，但在高考試題里以信息的形式消滅過3次，命題人認(rèn)為已經(jīng)是“亞中學(xué)學(xué)問”了，而且，假設(shè)不單純從中學(xué)化學(xué)課本動(dòng)身來考察，此學(xué)問點(diǎn)確實(shí)屬于“重要”學(xué)問，是容量分析少數(shù)最重要的反響之一，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)生已有學(xué)問來要求。其次局部是容量分析計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度計(jì)算的根底首先是測定反響中n(IO?-):n(I):n(SO2-)〔摩爾比〕問題，其次是cV=c”V”的關(guān)系式。第一個(gè)反響不必寫出配的化學(xué)方程式就可確定。因此試題并未要求寫方程式。寫方程式固然更明確，但鋪張了貴重的應(yīng)試時(shí)間。測氧的計(jì)算的原理和學(xué)問點(diǎn)完全一樣。第三局部是考察中學(xué)生對(duì)水中的氧的一般學(xué)問。純屬常識(shí)考察?！敬鸢浮坎襟E3:I?+2S?O?2-=2I-+S?O?2-(1分)2.標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度：9.841×10-3mol-L-1c(IO?-)=174.8×10-3g.L-1/214.0g:mol-=8.168×10-4mol-L-1(1=6×8.168×10-4mol·L-1×25.00mL/12.45mL=9.841×10-3mol-L-1〔3計(jì)算過程：103.5mL水樣中氧的含量：=0.25×9.841×10-3mol-L-1×11.80×10-3L=2.903×氧含量：p(O?)=2.903×10-5mol×32.00×103mg:mol-1/103.5×10-3L注：穎水樣的氧飽和度=(8.98/9.08)×100%=98.9%4.陳放水樣中氧的含量：5.20mg.L-1計(jì)算過程：102.2mL中氧的含量：=0.25×9.841×10-3mmol·mL-1×6.75mL=1.66×氧含量：(O?)=1.66×10-2mmol×32.00mgmmol-1/102.2×10-3L=5.20mg·L-1〔3分〕注：陳放引起氧的消耗量=8.98mg·L-1—5.20mg·L-1=3.78mg·L-15.說明水樣里存在好氧性〔或喜氧性〕微生物〔1.5分〕或者存在能被氧氣復(fù)原的復(fù)原性物質(zhì)〔1.5分〕〔共3分〕【評(píng)論】考場實(shí)情：1.相當(dāng)多的應(yīng)試者不能正確完成第2個(gè)反響，不知道反響確定在酸性條下才能進(jìn)展，可能命題人對(duì)應(yīng)試者的學(xué)問根底估量太高了，也可能是由于初賽學(xué)問點(diǎn)要求得太多，反而無視反響的酸堿性這樣的更根底性的學(xué)問，值得深入爭論。2.相當(dāng)多學(xué)生無2SO2-+I=SO2-+2I-的學(xué)問貯存，把第3個(gè)測氧反響的產(chǎn)物寫成S+SO2;甚至寫放出SO。這些學(xué)生很可能是高二學(xué)生。筆者認(rèn)為，高二學(xué)生不宜參與這種水平的競賽。有的教師不同意筆者的意見，認(rèn)為值得去試一試，并對(duì)明年參與競賽會(huì)有好處。其實(shí)，很多事情都有好與壞的兩重性。假設(shè)參與初賽的高二學(xué)生對(duì)自己參賽的成績不佳歸咎于學(xué)習(xí)的學(xué)問尚不到位，尚不完備，從失敗中鼓舞自己發(fā)奮學(xué)習(xí)，參與初賽有好處；假設(shè)相反，覺得競賽應(yīng)答根本摸不著邊，競賽獲獎(jiǎng)更是高不行攀，失去對(duì)化學(xué)和化學(xué)競賽的興趣，豈不走向反面?3.定量反響計(jì)算的摩爾比搞錯(cuò)的學(xué)生相當(dāng)多，說明對(duì)定量反響中的摩爾比關(guān)系缺乏根本概念。4.能完全答對(duì)第5問的為數(shù)不多，有的教師認(rèn)為是編題人的問題，問“水樣有什么性質(zhì)”不明確，假設(shè)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。假設(shè)水樣中沒有復(fù)原性物質(zhì)，或者好氣菌，水樣有氧化性氧就會(huì)因放置而削減嗎?例如，KCrO有氧化性，它不與復(fù)原性物質(zhì)反應(yīng)會(huì)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)答狀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(shí)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C?H?Br?,含五元環(huán)〕,欲得產(chǎn)物B,而事實(shí)上卻得到芳香化合物C(分子式C??H18)。1.請(qǐng)畫出A、B、C的構(gòu)造簡式。3.預(yù)期用過量酸性高錳酸鉀溶液處理C,得到的產(chǎn)物是D,寫出D的構(gòu)造式?！窘忸}思路】1.比照產(chǎn)物C的分子式(C??H18)和起始物A的分子式(C?H?Br?)可見一個(gè)C分子是3個(gè)A分子脫去溴原子連接而成的，而且A轉(zhuǎn)化為C的反響是用金屬鈉消退A分子中的溴。可見此題并沒有要求應(yīng)試者必需學(xué)過武茲反響，此思路的學(xué)問根底沒有超過中學(xué)化學(xué)。2.試題用A是溴代環(huán)戊烯和C是芳香化合物2個(gè)信息同時(shí)限定了A和C的構(gòu)造。溴代環(huán)戊烯因溴原子連在不同碳原子上而有多種位置異構(gòu)體，它們與金屬鈉反響失去溴連接的方式更多，但是，為滿足C是分子式為CH的芳香化合物〔至少要有一個(gè)含共軛雙鍵的苯環(huán)〕的條件，A必需是1,2一二溴環(huán)戊烯，C必定有答案給出的構(gòu)造式。應(yīng)試者得出這個(gè)結(jié)論的過程和花費(fèi)的時(shí)間自然很不一樣，有的學(xué)生可能在草稿紙畫滿各種各樣的二溴環(huán)戊烯，并令其脫溴相連，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，其差異不是學(xué)問水平凹凸而是智力水平凹凸。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與金屬鈉反響會(huì)得到C呢?假設(shè)應(yīng)試者聯(lián)想起中學(xué)化學(xué)里學(xué)過乙炔合成苯的反響，就會(huì)想到，A脫去溴首先得到的應(yīng)是含C=C鍵的環(huán)戊炔(B),既然乙炔經(jīng)催化可三聚成苯，比照乙炔和環(huán)戊炔的構(gòu)造，理應(yīng)聯(lián)想到中學(xué)化學(xué)學(xué)到：乙炔的碳?xì)涮幵谝粭l直線上(《化學(xué)讀本》的sp雜化固然有幫助，屬競賽大綱要求，但并非必需),環(huán)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(duì)，而且對(duì)兩種B的不穩(wěn)定給了注釋性說明〔注：不要求學(xué)生到達(dá)這種注釋水平)。酸，去年初賽題分析里爭論過芳香烴側(cè)鏈氧化的規(guī)律，應(yīng)試者一般爭論過去年初賽題，所以由C得出D應(yīng)不是困難的事。但是，這里仍有很強(qiáng)的智力因素，應(yīng)試者假設(shè)被C的簡潔構(gòu)造迷惑住，不留意分子的核心部位是一個(gè)苯環(huán)，對(duì)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?！敬鸢浮考僭O(shè)答B(yǎng)的構(gòu)造式為：亦給2分2.要點(diǎn)：B不穩(wěn)定〔2分〕注：前者的炔碳原子通常為sp雜化軌道，線性，環(huán)炔的張力太大；后者為反芳香注：酸性高錳酸鉀溶液氧化芳香環(huán)側(cè)鏈反響發(fā)生在α碳上；該產(chǎn)物可形成分子內(nèi)氫【評(píng)論】此題充分利用中學(xué)化學(xué)學(xué)問制造性地得出大中學(xué)教科書上沒有爭論過的學(xué)問。它不僅使應(yīng)試者應(yīng)用了學(xué)問，更使應(yīng)試者應(yīng)用學(xué)問去制造學(xué)問。在應(yīng)試者具有同等中學(xué)化學(xué)學(xué)問的前提下，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(shí)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，假設(shè)僅第3問答不出，則可歸咎于該問超過中學(xué)化學(xué)學(xué)問，因此，我們認(rèn)為，大力爭論如何加強(qiáng)教學(xué)中的制造性思維培育，是迫在眉睫的教改任務(wù)。第七題〔12分〕在星際云中覺察一種高度對(duì)稱的有機(jī)分子〔Z〕,在紫外輻射或加熱下可轉(zhuǎn)化為其他很(1)星際分子CH?=NH聚合生成X;〔2〕X與甲醛加成得到Y(jié)(分子式CH??O?N?);〔3〕Y與氨〔摩爾比1:1〕脫水縮合得到Z。試寫出X、Y和Z的構(gòu)造簡式?！窘忸}思路】此題的題型與思路同上題。從X是CH?=NH聚合反響產(chǎn)物，應(yīng)試者當(dāng)可寫出其通式為(CH—NH。這里命題人已經(jīng)估量到，很多學(xué)生會(huì)以為n值確定很大，以為凡聚合反響必得到高聚物，實(shí)在是設(shè)置的“陷阱”。其實(shí)，聚合反響不愿定得到高聚物，中學(xué)課本里的乙炔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)想到乙炔聚合為苯，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“加成反響”的明確概念，懂得所謂“加成反響”是A+B=C,然后比照X〔通式〕和Y以及甲醛的分子式，對(duì)Y分子式這個(gè)信息進(jìn)展加工——Y分子中的全部氮原子必來源于亞甲胺〔注：編題人為削減枝節(jié)未給出它的化學(xué)名稱〕,既然Y中有3個(gè)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CHN?,9Y?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響的是3分子甲醛。這一信息加工過程也就同時(shí)得出了X和Y都是環(huán)狀分子的結(jié)論。羰基加成反響中學(xué)里確實(shí)講過，但印象最深的生怕是加氫，并歸入復(fù)原，羰基加水，就已經(jīng)“超綱”,編題人性的把握與否，能否將甲醛加水C=0雙鍵翻開的學(xué)問“遷移”于加氨)。最終，Y與NH發(fā)生縮合反響，編題人首先考察了應(yīng)試者有沒有縮合反響的根本圖式：A+B=C+D的模式概念以及縮合反響從反響物“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)試者已有的學(xué)問根底。只是Y與氨的縮合脫去3分子水，不同于中學(xué)課本里的縮合反響，是需要應(yīng)試者的思維格外靈敏、寬闊的。假設(shè)應(yīng)試人從Y的構(gòu)造式里覺察它有3個(gè)羥基，氨分子又有3個(gè)氫原子，本不難作這種帶有相當(dāng)程度制造性的思維。最終，Z的構(gòu)造的得出，編題人明顯是在考察應(yīng)試者空間感受力氣的強(qiáng)弱。【答案】X的構(gòu)造式〔4分〕Y的構(gòu)造式〔4分〕Z的構(gòu)造式〔4分〕Z畫平面構(gòu)造如上右圖等不扣分；畫X、Y、Z其他等價(jià)構(gòu)造式，均得總分值?！驹u(píng)論】中學(xué)課本中這三個(gè)反響類型的概念以及課本上的具體學(xué)問內(nèi)容，就已經(jīng)有了解出此題的學(xué)問根底。因此，筆者認(rèn)為，此題在學(xué)問根底上沒有超過中學(xué)化學(xué)。然而，此題的力氣要求很高，要求靈敏運(yùn)用中學(xué)學(xué)到的根本學(xué)問制造未知學(xué)問的力氣，同時(shí)也考察了應(yīng)試可能是對(duì)聚合反響的內(nèi)涵把握得太片面，以為只要聚合反響確定得到高聚物，或者對(duì)羰基加成反響缺乏根本概念；另一種可能是解題不靈敏，不擅長上下前后前后整體性地審題；第3種可能是制造性思維力氣差，不擅長用原有學(xué)問根底理解加工信息得出學(xué)問；第4種可能是空間感受力氣差。編題人給出Y的分子式，不前不后，格外恰當(dāng)。要求應(yīng)試者對(duì)試題有整體性的把握，思路清楚地進(jìn)展規(guī)律思維，“上下求索、左右逢源、前后照顧”。此題可能存在的問題是，命題人原來估量此題的主題完全是的，由于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(bào)道，只是最終產(chǎn)物可能有的學(xué)生見到過，可能對(duì)解題有幫助，但這個(gè)學(xué)問點(diǎn)不是此題思路的主要?jiǎng)由睃c(diǎn)，說不上確定有幫助。第八題〔16分〕鹽酸普魯卡因是外科常用藥，化學(xué)名：對(duì)一氨基苯甲酸一β一二乙胺局部麻醉劑，普魯卡因在傳導(dǎo)麻醉、浸潤麻醉及封閉療法中均有良好藥效。它的合成路線如下，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)填入試劑、中間產(chǎn)物或反響條件。NH(C?H?)?【解題思路】此題屬框圖題，高考試題這種題型較多見，是利用框圖的構(gòu)造與給出的條件作規(guī)律推理，但此題的智力要求大大高于高考題?？偟恼f來，此題的思路是Corley“逆合成原理”,但無須挑明以免嚇退應(yīng)試者。應(yīng)試者首先應(yīng)全面把握框圖的構(gòu)造，認(rèn)清靶分子的骨架是由兩種原料分別轉(zhuǎn)化為中間體然后連接而成。其次需考察靶分子的構(gòu)造，查找該骨架何處可斷開成兩截，一截來自由乙烯得到的中間體，另一截來自由甲苯得到的中間體。很明顯，乙烯轉(zhuǎn)化過程參與了NH(CH),該片段明顯加到乙