關于幾道高考化學試題及參考答案的商榷

喬月東

（東海縣教育局教研室 江蘇 東海 222300）

2011年各省市的高考化學試題的質量整體而言是很高的，但個人認為個別試題和參考答案也存在一定的問題，特提出來與大家共同探討。

一、新制的銀氨溶液能否區分甲酸甲酯和乙醛

原題：（2011年全國卷理科綜合第7題）下列敘述錯誤的是

A.用金屬鈉可區分乙醇和乙醚

B.用高錳酸鉀酸性溶液可區分己烷和3-己烯

C.用水可區分苯和溴苯

D.用新制的銀氨溶液可區分甲酸甲酯和乙醛

1.試題的解析

本題要求考生能利用物質性質的差異選擇正確的鑒別方法。鈉和乙醇反應有氣泡產生，而鈉和乙醚不反應；3-己烯可以使高錳酸鉀酸性溶液褪色，而己烷不能；苯的密度比水的密度小，而溴苯的密度比水的密度大；甲酸甲酯分子結構中也含有醛基，故用新制的銀氨溶液不能區分甲酸甲酯和乙醛，所以本題的參考答案是D。

2.關于乙醛和甲酸甲酯的水溶性

從查閱的資料看，中學教材對于乙醛水溶性的表述主要有以下幾種：“……能跟水等互溶”［1］，“……在水中的溶解度較大”［2］；大學教材對乙醛的水溶性無具體的說明，僅籠統指出“羰基氧能和水分子形成氫鍵，故低級醛、酮溶于水”［3］。

關于甲酸甲酯的水溶性，中學教材和大學教材中均未涉及，僅籠統地指出“酯一般密度比水小，難溶于水”［4］，“酯在水中的溶解度較小”［5］，從網上搜索到的信息表明：室溫下，甲酸甲酯為無色液體，有香味，在水中的溶解度為 30.4g／100mL H2O［6］。

3.商榷

從上述資料我們可以得出如下結論：乙醛和甲酸甲酯均可溶于水，且乙醛的溶解度更大；當將少量的乙醛和甲酸甲酯分別滴入銀氨溶液時，出現分層現象的可能性是比較小的，參考答案是可以成立的。但問題是，考生并不了解甲酸甲酯在水中的溶解情況。

物質的鑒別既可以使用化學方法，也可以使用物理方法，當通過銀鏡反應無法區別二者時，那么利用物理性質的差異（比如溶解性）是否可以？從考生的知識基礎看，很容易從酯類的通性推斷出甲酸甲酯難溶于水，從而認定銀氨溶液可以區分二者。

在中學化學教學中，一般只強調甲酸所形成的酯在化學性質方面的特殊性，極少涉及甲酸甲酯可溶于水這一異于大多數酯類物質的特性。

本題讓考生僅從化學反應現象相同就得出無法區別的結論顯然是武斷和片面的。由于缺乏甲酸甲酯溶解性的相關信息，考生只能從已有的知識基礎進行推理，有可能得出利用溶解性的差異可以進行區別的結論，從而造成考生誤判。如果在命題時能充分考慮到中學教學實際和考生的知識基礎，站在學生的角度思考問題，相信會使試題更嚴謹，避免誤導和使考生形成思維定勢。

二、pH等于7的溶液是否為中性

原題：（2011年安徽卷理科綜合第13題）室溫下，將1.000 mol·L-1鹽酸滴入 20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中，溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線如右圖所示。下列有關說法正確的是

A.a點由水電離出的c（H+）＝1.0×10-14mol·L-1

B.b 點：c（NH4+）+c（NH3·H2O）＝ c（Cl-）

C.c 點：c（NH4+） ＝ c（Cl-）

D.d點后，容易溫度略下降的主要原因是NH3·H2O電離吸熱

1.試題的解析

本題綜合考查水溶液中的電離平衡、酸堿中和滴定及化學反應中的能量變化等相關知識。

若 a 點由水電離出的 c（H+）＝1.0×10-14mol·L-1，則此時溶液的 pH＝14，而圖中 a點的 7＜pH＜14，故 A 選項錯誤；b點時鹽酸和氨水反應，氨水過量，溶液中氮原子的數目多于氯離子，故B選項錯誤；d點時鹽酸和氨水恰好完全反應，此時混合溶液的溫度最高，再加鹽酸混合溶液的溫度降低，主要是因為加入的鹽酸溫度低于混合溶液溫度。

判斷C選項正確的思維過程大致是這樣的：由圖可知，C點對應的溶液pH＝7，說明C點對應的溶液呈中性，即此時溶液中 c（H+） ＝ c（OH-），再根據溶液中陰、陽離子遵循的電荷守恒關系式 c（H+） +c（NH4+） ＝ c（OH-）+c（Cl-）可知，c（NH4+） ＝ c（Cl-）。

2.水的離子積常數與溫度的關系

水的電離是吸熱過程，溫度升高，水的離子積常數增大。從查閱的資料看，教材中關于水的離子積常數與溫度的關系主要有以下幾種表述：

普通高中課程標準實驗教科書·化學蘇教版選修4中的表述為：“在 25℃時，Kw 為 1.0×10-14”［7］。

普通高中課程標準實驗教科書·化學人教版選修4中的表述為：“一般在室溫下，可忽略溫度的影響，Kw值為1.0×10-14”。同時還列出了不同溫度下水的離子積常數：

不同溫度下水的離子積常數［8］

高等學校教材中的表述為“……常溫時，一般可認為 Kw＝1.0×10-14”［9］，“室溫范圍內可忽略溫度對電離常數的影響”［9］。

3.商榷

從上述信息可以看出，命題人忽略“室溫下”溫度對水的離子積的影響，是可以從人教版和高等學校教材的說法中找到依據的。但我認為在高考試題中出現這樣的“忽略”是不合適的：

一是給中學化學教學帶來困擾。人教版中的“常溫下”是特指某一溫度還是一個溫度的范圍？一般認為室溫是20℃，常溫是25℃，那么人教版中的“室溫下”是不是就是“20℃時”？相比較而言，高等學校教材中 “室溫范圍內”的表述更準確些，但這個范圍上限和下限是多少？依然是一個很籠統的表述。教師該如何明確的告訴學生究竟什么情況下可以“忽略”？

其二，不利于選拔具有細致、嚴謹、縝密等良好思維品質的考生。相信許多考生在得出答案C之前，并未考慮到溫度對pH和溶液酸堿性的影響，想當然地認為pH＝7就說明溶液呈中性，反倒是部分思維嚴謹、縝密的學生在此陷入困境。

作為高考試題，必須經得起嚴格的推敲，在此處，還是明確地告訴大家忽略溫度對Kw的影響更有利于優秀考生的選拔。

三、用稀氫氧化鈉溶液吸收氯氣是否需要防止倒吸

原題：（2011年全國卷理科綜合第29題）請回答下列實驗室中制取氣體的有關問題。

（1）下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置。

裝置B、C、D的作用分別是：B_____；C_____；D______。

1.試題的解析

據題意容易判斷出：A裝置是制取氯氣的，D裝置吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環境。那么根據一般的實驗常識，氣體在收集前應該考慮是否需要除雜。題中用的是濃鹽酸，極具揮發性，所以應該先用B裝置除去氯氣中混有的HCl（B中可盛飽和食鹽水），然后用C裝置收集氯氣。根據C裝置的導氣管口的位置，可用排液體（可用飽和食鹽水）的方法進行收集。

但參考答案認為B裝置的作用是向上排氣收集氯氣；C裝置的作用是防止D中的液體倒吸進入集氣管B中。

2.商榷

從人教版和蘇教版等中學化學教材上的實驗裝置看，本題B裝置直接收集氯氣而不先進行除雜操作還是有“理論依據”的。但C裝置的作用定性為“防倒吸”就有點讓人摸不著頭腦了。不論是中學化學教材還是高等學校教材，均找不到用稀NaOH溶液吸收氯氣還需防倒吸這一做法。所以這一既無“理論依據”又跟中學化學教學不接軌的做法會讓考生非常“糾結”。C裝置的作用定為“排飽和食鹽水收集氯氣”也應是合理答案之一。

四、丙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應的產物

原題 （2011年天津卷理科綜合化學部分第9題）某研究性學習小組為合成1-丁醇，查閱資料得知一條合成路線：

請填寫下列空白：

……

（3）制丙烯時，還產生少量 SO2、CO2及水蒸氣，該小組用以下試劑檢驗這四種氣體，混合氣體通過試劑的順序是________（填序號）。

①飽和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水

④無水CuSO4⑤品紅溶液

1.試題的解析

檢驗丙烯和少量SO2、CO2及水蒸氣組成的混合氣體各成分時，應首先選④無水CuSO4檢驗水蒸氣，然后用⑤品紅溶液檢驗SO2，并用①飽和Na2SO3溶液除去SO2；然后用③石灰水檢驗CO2，最后用②酸性KMnO4溶液檢驗丙烯。

而參考答案認為②和③的次序是可顛倒的，即順序為④⑤①②③或④⑤①③②。

②和③的次序能否顛倒，關鍵是要弄清丙烯在通過酸性高錳酸鉀溶液時反應的產物是什么。

2.關于丙烯與高錳酸鉀溶液的反應

在中學化學教材中，只指出烯烴通過酸性高錳酸鉀溶液時會被氧化，導致高錳酸鉀溶液褪色，但未說明反應的產物是什么。高等學校教材中關于烯烴與高錳酸鉀溶液反應的情況介紹的比較詳盡：

在堿性或中性介質中，KMnO4氧化烯烴（RCH＝CH2）會得到順-1，2-二醇：

而在酸性溶液中會得到碳鏈斷裂的氧化產物，氧化后 CH2＝基變成 CO2，RCH＝基變成 RCOOH［10］：

3.商榷

如果將氣體先通過②酸性KMnO4溶液檢驗丙烯，則丙烯會被KMnO4氧化而生成CO2氣體，導致無法判斷使③石灰水變渾濁的CO2是否是原混合氣體中本來就含有的。所以本題合理的順序只能是④⑤①③②。

五、2-羥基苯甲醛的同分異構體

原題：（2011年新課標卷理科綜合第38題）香豆素是一種天然香料，存在于黑香豆、蘭花等植物中。工業上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應制得：

以下是由甲苯為原料生產香豆素的一種合成路線（部分反應條件及副產物已略去）

已知以下信息：

① A中有五種不同化學環境的氫；

② B可與FeCl3溶液發生顯色反應；

③ 同一個碳原子上連有兩個羥基通常不穩定，易脫水形成羰基。

請回答下列問題：

……

（5）D的同分異構體中含有苯環的還有______種，其中：

①既能發生銀鏡反應，又能發生水解反應的是________（寫結構簡式）。

②能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2的是_________（寫結構簡式）。

1.試題的解析

2.商榷

如果試圖找到所有可能的同分異構體，對考生而言是較為困難的，可以考慮適當添加一些限制信息（比如除苯環外，無其他環狀結構等等），這樣參考答案就比較嚴謹了。

［1］ 人民教育出版社化學室．化學（第二冊）［M］．北京：人民教育出版社，1997：140－141

［2］ 王祖浩．有機化學基礎（選修）［M］．南京：鳳凰出版傳媒集團，2009：78

［3］ 東北師大，華南師大，上海師大，蘇州大學，廣西師范大學等合編．有機化學（上冊）［M］．北京：高等教育出版社，1992：336

［4］ 人民教育出版社化學室．化學（第二冊）［M］．北京：人民教育出版社，1997：154

［5］ 東北師大，華南師大，上海師大，蘇州大學，廣西師范大學等合編．有機化學（下冊）［M］．北京：高等教育出版社，1992：41

［6］ http：／／wenku．baidu．com／view／d82f067ca26925c52cc5bf97．html．甲酸甲酯調查報告．2011－7－25

［7］ 王祖浩．化學反應原理（選修）［M］．南京：鳳凰出版傳媒集團，2010：67

［8］ 人民教育出版社，課程教材研究所，化學課程教材研究開發中心．化學反應原理（選修 4）［M］．北京：人民教育出版社，2005：46

［9］ 北京師范大學，華中師范大學，南京師范大學無機化學教研室編．無機化學（上冊）［M］．北京：高等教育出版社，1990：110－116

［10］ 東北師大，華南師大，上海師大，蘇州大學，廣西師范大學等合編．有機化學（上冊）［M］．北京：高等教育出版社，1992：65