一組以“化學抗旱制劑”為背景的題目

文章編號：1005－6629(2010)11－0057－03 中圖分類號：G632.479 文獻標識碼：B

1題目

2010年，我國南方出現罕見的旱情，不僅造成了南方居民飲水困難，很多農作物也都枯死。應用化學抗旱制劑調控農田水分和作物耗水，是減緩水資源短缺威脅和干旱危害的有效途徑。目前應用的主要有種子的化學處理、保水劑和抗旱劑。

I.種子化學處理的主要方法是：用0．1 ％濃度的氯化鈣溶液浸種，液種比為1∶1，浸種5～6小時后播種，可以提高種子干旱條件下的出芽率。以工業碳酸鈣（含有少量Na+、A13+、Fe3+等雜質）生產氯化鈣的主要流程如下：

（1）加入的藥品a是_______，其目的是除去溶液中的少量A13+、Fe3+。操作①中除用到燒杯、漏斗外還需要一種玻璃儀器，該儀器在此操作中的作用是______________。檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的實驗操作是_______。

（2）溶液B到溶液C的酸化操作是加入鹽酸，調節溶液的pH約為4.0，其目的有：①將溶液中的少量 Ca(OH)2轉化為 CaCl2；②防止在蒸發時Ca2+水解；③______________。

（3）測定樣品中C1-含量的步驟是：a．稱取0.5800 g樣品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b．量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中；c．用0.05000 mol·L–1 AgNO3溶液滴定至終點，消耗AgNO3溶液體積的平均值為20.39 mL。上述測定過程中需用溶液潤洗的儀器有__________；計算上述樣品中CaCl2的質量分數為______________。

Ⅱ.保水劑是由同分子構成的強吸水樹脂，能在短時間內吸收其自身重量幾百倍至上千倍的水分，將保水劑用作種子涂層。無毒無害。能反復釋水、吸水。因此農業上人們把它比喻為“微型水庫”。高吸水性樹脂是一種新型的高分子材料—聚丙烯酸鈉鹽。下面是某人設計的由丙烯合成聚丙烯酸鈉的流程：

請回答下列問題：

(1)寫出下列物質的結構簡式：A_________，

B_________；

(2)上述反應中屬于加成反應的有_________，屬于氧化反應的有_________；

(3)寫出下列反應的化學方程式：④_______，⑥__________________，⑧__________________。

Ⅲ.抗旱劑目前應用較廣泛的主要是黃腐酸制劑，屬于抗蒸騰劑，葉面噴灑能有效地控制氣孔的開張度，減少葉面蒸騰，有效地抗御干旱。黃腐酸（Fulvic Acids，代號FA）主要是一類含活性官能團的芳香-脂肪族羥基羧酸的復雜混合物。A是從里面分離出來的一種物質，為完成以下轉化，請填入適當的物質：

①_________；②_________；③_________；④_______⑤_______。

2解析

I.（1）由圖中物質間轉化可知，操作①為過濾操作，所以加入的藥品 a 應為堿性物質作為沉淀劑，以除去Fe3＋和Al3＋，根據“不增、不減、易分、復原”和廉價的原則，藥品 a 應為 Ca(OH)2 或CaO。過濾操作中還要用到的玻璃儀器是玻璃棒，作用是攪拌、引流。Fe(OH)3若沒有沉淀完全，則會有Fe3＋存在，檢驗Fe3＋的存在用KSCN溶液最好，檢驗時一定要取上層清液，檢驗現象才能明顯；（2）加入氫氧化鈣后，溶液呈堿性，易吸收空氣中的CO2， 影響產品的純度，所以應該防止溶液吸收空氣中的CO2。（3）滴定實驗中，用AgNO3溶液滴定待測液，所以需潤洗的儀器有酸式滴定管、移液管。

根據關系式：CaCl2~ 2AgNO3

111 2

α×0.58000×25/2500.05000×0.02039

解得：樣品中CaCl2的質量分數：α＝0.9822＝98.2 %。

Ⅱ. A物質前為烯烴，后為二元醇，所以A應為丙烯和Br2加成的產物CH3CHBrCH2Br，反應①為加成反應，②為水解（取代）反應。觀察反應③④⑤的前后物質官能團的變化可知③為羥基的催化氧化，④為醛基的氧化銀鏡反應，⑤為羰基的加成。由B前后官能團的變化以及反應⑦加入的NaOH，可知⑥為醇羥基的消去反應，⑦為復分解反應，⑧為加聚反應。

Ⅲ.由官能團的酸性：羧基>碳酸>酚羥基>碳酸氫根離子>水羥基>醇羥基，結合圖中反應的單一官能團可知①為NaHCO3；②為Na2CO3或NaOH；③為金屬Na；④為CO2；⑤為HCl等強酸。

3答案

I.（1）Ca(OH)2(CaO)； 引流；取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現血紅色，表明Fe(OH)3沉淀完全。（2）防止溶液吸收空氣中的CO2。（3） 酸式滴定管移液管；98.2 ％。

Ⅱ.(1)A:CH3CHBrCH2Br B:CH2=CHCOOH (2)①、⑤；③、④；

4試題點評

本題以社會熱點為切人點，營造問題情境，具有很強的時效性。題中情境敘述簡明扼要、閱讀量適中。題目把知識、技能和方法的考查“溶解”于實際社會情境中，讓學生在解決實際問題的過程中體驗學科價值、感悟學習意義，引導學生關心社會現實，激發學習興趣，促進學生感悟、體驗、評價等情感目標的落實。

本題包含三個小題，均為作者原創，除I外絕大部分內容屬于有機化學。

I題是新情境下的化學實驗題，以化工生產流程作為考查的載體，但考察的內容仍然是基本儀器的使用，基本操作，基本技能及基本原理。近幾年高考中這類習題出現的比較多，考察重點放在對化學基本概念、基本理論的認識和理解上，而不是放在對知識的記憶和重現上；重視對分析問題解決問題的能力，而不單是強化解答習題的技能；注意有真實情境的綜合性、開放性的問題，而不是孤立地對基礎知識和基本技能進行測試。本題要求學生根據生產氯化鈣的流程圖，分析有關的實驗操作、目的，并根據實驗數據進行計算。

Ⅱ、Ⅲ題是關于有機物推斷的題目，用于考查學生綜合應用各種官能團性質及相互轉化的知識，結合題目中的新信息并在新情境下的遷移能力。解答此類題目的關鍵是，要按一定的反應順序和規律引入官能團，不能臆造不存在的反應事實；綜合運用有機反應中官能團的衍變規律及有關的提示信息，掌握正確的思維方法。試題綜合性強，設置情境新穎，只有在熟練掌握各個官能團性質的基礎上綜合分析才能得出正確的答案。

5拓展延伸

高考中社會、科學、技術、環境(STSE)的情境題注重對考生的科學素養和科學能力的要求，突出思維的開放性和探究性的考查，充分體現化學學科的發展性和實踐性。這類題目一直是高考命題的熱點。

6STSE解題“四步曲”

STSE試題一般選擇最新科技成果，與社會生活聯系緊密的材料作為載體命題，試圖通過“信息給予”介紹新知識、新方法、新化學反應原理，考查學生對知識的遷移能力。

（1）閱讀：對于新材料、新信息給予題，讀題審題尤其重要。要做到逐字逐句讀，挖掘關鍵字，找到對解題有價值的信息，并作標記。要對新信息統攝規律；對新物質或常見物質的新性質，找出其異同點。總起來說就是讀懂新信息、新原理、新概念。

（2）加工： 找準知識塊后， 思維從新情境回歸教材、回歸平時的學習中，回顧解同類題平時易犯的錯誤，易漏知識等，對新信息進行有效加工及處理。

（3）聯系：在讀題、加工的基礎上，結合題目中問題或選項分析本題考查的知識板塊，聯系所學知識，找準提取信息(知識、原理、方法)的方向，找到銜接點及解題切入點。

（4）整合：在知識和方法準備充分的基礎上，將思維過程展示出來，針對題目要求，回答相應問題。

總之，不要被其“新”的表象， 所嚇住， 這類題目“起點高、落點低”， 只要從容以對，就能解決。

參考文獻：

[1]王晶．宋心琦．習題的功能．化學教學(J)，2007.(11)：1～4．

[2]中華人民共和國教育部，普通高中化學課程標準(實驗稿)．北京：人民教育出版社．2003：40．

[3]陳益．高中化學“STSE’’試題命制探微．化學教學(J)，2008.(2)：61～63．