一道有趣的綜合能力考查題

文章編號：1005-6629(2007)02-0081-01

中圖分類號：G632．479 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

近日，我在組編高三復(fù)習(xí)綜合試題時。發(fā)現(xiàn)了賈玉鳴老師發(fā)表在《化學(xué)教學(xué)》2004年第7-8期上的《一道有趣的“化學(xué)放大”題》，立即被該題的選材吸引往了，感覺到這是一道具有較高檢測學(xué)生綜合能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的優(yōu)秀試題，正如編者的點評：“本題借助于一種經(jīng)典而又廣泛使用的方法——定量分析中的間接碘量法，將氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識編織成一道令讀者頗感興趣的試題。這類試題在各級各類競賽題中經(jīng)常遇到。”的確，原題用于高考復(fù)習(xí)的練習(xí)題顯得粗糙，需要精雕細(xì)琢。筆者對其進(jìn)行了修改和完善，推出一道有趣的綜合能力考查題，并用作本校高三復(fù)習(xí)的月考題，使用后，師生反應(yīng)熱烈，普遍認(rèn)為這是一道高質(zhì)量題。

【題】用化學(xué)方法測定微量碘化物時，須先利用“化學(xué)放大”反應(yīng)將碘的量“放大”，然后再進(jìn)行測定。下面是兩次“化學(xué)放大”反應(yīng)的實驗步驟：

①向含微量I^-并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水，將I^-完全氧化成IO₃^-，煮沸去掉過量的Br₂；

②向由①制得的水溶液中加入過量的酸性KI溶液，振蕩使反應(yīng)進(jìn)行完全；

③在②得到的水溶液中加入足量的CCl₄，振蕩，把生成的I₂從水溶液里全部轉(zhuǎn)移到CCl₄中，用分液漏斗分液去掉水層：

④將③得到的CCl₄層加入肼(即聯(lián)氨H₂NNH₂)的水溶液，振蕩，使I₂完全以I^-形成從CCl₄層進(jìn)入水層，用分液漏斗分液去掉CCl₄層；

⑤向由④制得的水溶液中加入過量的溴水，重復(fù)上述步驟①；

⑥向由⑤制得的水溶液中加入過量的酸性KI溶液，重復(fù)步驟②；

⑦向由⑥得到的水溶液加入足量的CCl₄，重復(fù)步驟③；

⑧向由⑦得到的CCl₄層加入肼的水溶液，重復(fù)步驟④。

經(jīng)過以上過程得到的水溶液里含有通過反應(yīng)而“放大”了的碘，請回答下列問題：

(1)完成并配平下列指定反應(yīng)的離子方程式

①在水溶液里，I^-被Br₂氧化成IO₃^-的反應(yīng)：

□I^-+B_r2+□H₂O=□IO₃+□H⁺+□_____

②在酸性溶液里，I^-與IO₃^-反應(yīng)生成I₂的反應(yīng)：□IO₃□I^-+□____=□I₂+□H_２O

(2)配平I₂與肼反應(yīng)的離子方程式，并表示出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

□I₂+□H₂NNH₂=□H₊+□I_-+□N₂↑

(3)將右圖所示的分液漏斗中下層液體放出的操作步驟為：

ii.旋開活塞，使下層液體流出到一個燒杯里，當(dāng)下層液體全部流出活塞的細(xì)孔時，迅速關(guān)閉活塞。

iii．_________________。

iv．_________________。

(4)若忽略過程中出現(xiàn)的損失，經(jīng)過一次“化學(xué)放大”的溶液里，I_-的量是原溶液里I_-的量的_____倍。經(jīng)過n次“化學(xué)放大”的溶液里I^-的量是原溶液里I^-的量的____倍。

[分析]首先是弄懂“放大反應(yīng)”，即明白實驗過程中的一次“放大反應(yīng)”為：

最困難的第(4)問便可在根據(jù)質(zhì)量守恒和電子守恒配平各步反應(yīng)方程式之后，根據(jù)化學(xué)計量確定放大倍數(shù)。

【解答】(1)①1，3，3，l，6，6Br^-

②1，5，6H⁺，3，3

(3)i．取下漏斗口上的塞子。

iii．從漏斗口倒出上層液體。

iv．旋開活塞，將留在頸部的下層液體放出到盛接下層液體的燒杯里。

(4)6；6ⁿ，n為放大次數(shù)。

【反思】我校高三師生對本題評價很高：化學(xué)老師說：“此題使我‘拾回’了化學(xué)是一門應(yīng)用型自然學(xué)科的感覺。”物理老師說：“世界真奇妙!物理講‘三極管’能通過外饋能量使弱信號源增能而放大，化學(xué)講的‘放大反應(yīng)’又可通過反應(yīng)外補(bǔ)物質(zhì)使微量物質(zhì)增多而放大。”語文老師說：“此題閱讀量大，信息點豐富，沒有一定的閱讀基礎(chǔ)是很難讀懂題的。學(xué)生經(jīng)受了一次生動教育。”考場發(fā)揮優(yōu)秀的學(xué)生說：“初看此題不知所云，但不愿放棄。又讀一遍，題意漸露。再研讀一遍，已愛不釋手，陶醉于自然科學(xué)的美妙絕倫之中，所學(xué)知識如泉涌一般浮現(xiàn)眼前，答案從筆尖涌出。我用了五分之四的時間去欣賞題，只用了五分之一的時間寫答案。”……

高效率的高考復(fù)習(xí)，最講究的是精講精煉。為此，將此題借我刊一角再一次推出，與廣大師生共賞。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。