新課標、新高考、新教材背景下教育質量檢測工具的跨區域研發項目成果展示

【例1】某項目式學習小組在探究鎂的性質時，設計實驗并用手持探測器測得溶液中某氣體的含量變化曲線如表1所示：

表1

( )

A.鎂與冷水、氫氧化鈉溶液不反應

B.實驗序號②曲線表示CO2氣體在溶液中含量的變化

C.實驗序號②氣體成分：CO2和H2

【答案】A

【作者單位 姓名】江西省龍南中學 張萬程

【例2】釕的配合物離子[Ru(OOCH3)ClL3]可催化甲醇脫氫，反應過程如圖1所示。

圖1

下列敘述錯誤的是

( )

A.②和④及CH3COOH均是反應的中間產物

C.反應過程中有極性鍵與非極性鍵的斷裂與形成

D.如果原理為乙醇，則主要產物為乙醛

【答案】C

【解析】

圖2

【作者單位 姓名】江西省南昌市新建區第一中學 謝葉歸

【例3】實驗室制備乙酸丁酯的反應原理為

已知

表2

實驗一 制取乙酸丁酯

步驟1 量取9.2 mL 1-丁醇(即正丁醇，以下簡稱丁醇)注入試管中，再量取7.0 mL冰醋酸，慢慢沿試管壁注入試管，邊加邊輕輕振蕩試管。

步驟2 向試管中滴加4～5滴98%濃硫酸輕輕振蕩，塞上帶長導管的橡膠塞，并按圖3裝配好實驗裝置。

圖3

步驟3 點燃酒精燈，用酒精燈給石棉網加熱，當試管內的液體有明顯沸騰狀時起，加熱回流10 min左右，停止加熱，讓試管中的液體自然冷卻。

步驟4 待試管已經不太熱后，用水快速冷卻至室溫。

實驗二 提純乙酸丁酯

步驟1 將試管中反應后的液體倒入________中，振蕩后，分液。

步驟2 測酯層的pH。

步驟3 依次用水、15% Na2CO3溶液，進行洗滌。

步驟4 測酯層的pH。若酯層仍呈________性，則重復步驟3，直至酯層呈中性。

步驟5 將洗凈的乙酸丁酯倒入量筒中，測其體積為VmL。

請回答相關問題：

1.實驗一中給試管加熱的方法是：________。

2.實驗二步驟1中的儀器名稱為：________；該儀器使用前需要：________；步驟4中酯層仍呈________性。

3.實驗一中提高原料利用率的措施有：________，________。

4.該實驗條件下，乙酸丁酯的產率為________。

5.為了增大原料的利用率，某同學對實驗裝置進行了改進，如圖4所示，該裝置能提高原料的利用率，是因為有以下兩個改進：一是________；二是增加了分水器。其中分水器提高原料利用率的原理是：________________。

圖4

6.實驗中諸多因素可能造成產率過低，下列會造成產率過高的因素有________。(填字母代號)

A.溫度過高

B.分液時控制不好，造成酯的流失

C.Na2CO3溶液濃度過大

D.洗滌不充分

E.反應時間不足

F.溫度過低

【答案】1.空氣浴

2.梨形分液漏斗 檢查是否漏水 酸

3.加熱回流10 min左右 長導管冷凝回流

5.改用球形冷凝管 產物中的水分離出去，使平衡向酯化反應方向移動

6.D

【解析】1.試管浴石棉網間留空隙，是通過空氣流動來控制溫度，是空氣浴，本小題考查學生基本實驗操作。

2.分離提純乙酸丁酯的方法是分液，故用梨形分液漏斗；使用之前需要檢查是否漏水，本小題考查基本儀器的使用方法及用途。通過測酯層的pH來判斷酯層是否還含有未洗凈的醇和酸，從而判斷酯層是否洗凈，本小題考查分析推測能力。

3.提高原料利用率的方法是使原料充分反應，盡可能多的轉化為產物，本小題考查歸納與論證，識別有效證據能力。

5.使用冷凝管可使反應物充分反應；增加分水器后，冷凝管中冷凝后液化流入分水器，由于酯的密度較小，在水層上，當分水器中水達到分水器支管處時，酯回流到燒瓶。而水從反應體系中脫離，使平衡正向移動，本小題考查“變化觀念和平衡思想”的學科素養。

6.實驗中造成產率過低的操作較多，如溫度過高造成乙酸或正丁醇揮發；分液時造成酯的流失；溫度過低或反應時間不足致反應不完全；Na2CO3溶液濃度過大，造成生成的酯部分水解；洗滌不充分，酯中含未反應的醇或酸導致實驗結果偏高，本小題考查探究與創新，評價方案能力。

【作者單位 姓名】山西省孝義中學校 李愛琴

【例4】常溫下，用0.10 mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00 mL起始濃度也均為0.10 mol·L-1的一元弱酸HX和HY溶液，已知HX電離程度小于HY，且當Ka≤10-5時，可以認為弱酸達電離平衡時的濃度近似等于起始濃度，其滴定曲線如圖5所示，請回答下列問題：

圖5

(1)曲線Ⅰ對應的為酸________，弱酸HY的電離常數為________，已知弱電解質在溶液里達到電離平衡時，已電離的電解質分子數占起始時總分子數的百分數，稱為弱電解質電離度，則弱酸HX和HY電離度之比為________；

(2)在B1和B2點對應的溶液中，應滿足的關系為c(HX)-c(HY)=________，c(Na+)、c(X-)和c(Y-)離子濃度由大到小的關系為________；

(3)當兩溶液均滿足pH=7時，請完成以下問題：如果某溶液中Ka”“<”或“=”)，曲線Ⅱ中加入NaOH物質的量與剩余酸的物質的量之比為________；

(4)兩條曲線終點坐標分別C1和C2，其縱坐標數值分別為________，根據終點坐標判斷，曲線________選用酚酞作終點指示劑誤差更小；

(5)如果把曲線上pH=7的點稱為D點，則在曲線Ⅱ上B2和D2點之間(不包括端點)，c(Na+)、c(H+)、c(OH-)、c(Y-)之間存在關系為________，在曲線Ⅰ上的A1至C1點范圍內，滿足c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+) 的區間為________；如果把曲線上加入40 mL NaOH溶液的點稱為E點，則B1、C1和E1三點溶液中由水電離出的c(H+)大小關系為________。

【答案】(1)HX 10-50.01

(2)c(HX)-c(HY)=c(Y-)-c(X-)c(Y-)>c(Na+)>c(X-)

(3)< = 100

(4)10.85 8.85 Ⅱ

(5)c(Y-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (D1，C1] C1>B1>E1

【解析】本題以文字和圖像形式呈現，考查了考生的讀圖像能力和運用三大守恒規律對中和滴定后溶液中離子濃度關系比較和判斷的能力，尤其對滴定過程中“五點一區間上”離子種類、濃度大小、等式關系等進行了重點考查，考查了考生對平衡移動原理、電離常數、水解常數以及指示劑的理解與應用。考查考生信息搜索能力、數據處理能力、歸納概括能力，培養考生變化觀念與平衡思想、科學探究與創新意識的學科素養。

2.在B1和B2兩點均為等濃度酸和鹽和混合溶液，兩溶液中c(Na+)相等，根據兩點坐標值可知，B1點溶液呈堿性，X-水解程度大于HX電離程度，滿足c(HX)>c(Na+)>c(X-)，B2點溶液呈酸性，HY電離程度大于Y-水解程度，滿足c(Y-)>c(Na+)>c(HY)，所以c(Y-)>c(Na+)>c(X-)。兩溶液中分別應滿足以下物料守恒關系：c(HX)+c(X-)=2c(Na+)、c(HY)+c(Y-)=2c(Na+)，所以c(HX)+c(X-)=c(HY)+c(Y-)，即c(HX)-c(HY)=c(Y-)-c(X-)。

5.從圖像不難看出，曲線Ⅰ的D1點在B1的左側，此點滿足：c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)，由于OH-是X-水解產生的，所以也同時滿足c(Na+)=c(X-)>c(OH-)=c(H+)，如果再加入NaOH溶液直到C1點，則會同時滿足c(Na+)>c(X-)、c(OH-)>c(H+)，即滿足c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)，所以合理區間為(D1，C1]。曲線Ⅱ上D2點在B2點的右側，是酸和鹽的混合溶液，此點滿足電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-)，而在B2和D2點之間(不包括端點)應滿足：c(H+)>c(OH-)，所以c(Y-)>c(Na+)，則c(Na+)、c(H+)、c(OH-)、c(Y-)之間在大小關系為：c(Y-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。B1、C1和E1三點溶液中物質成分分別為等濃度的HX和NaX、NaX、等濃度的NaX和NaOH，其溶液分別為0.033 mol·L-1、0.05 mol·L-1和0.025 mol·L-1，由于Ka(HX)=10-9，所以E1點溶液中c(OH-) 遠大于B1點溶液中c(H+)，對水的電離抑制作用更強，C1只有鹽溶液且鹽溶液濃度最大，所以B1、C1和E1三點溶液中由水電離出的c(H+)大小關系為C1>B1>E1。