對話幾道化學考題

文章編號：1005－6629(2008)07－0075－03中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：C

翻開2008年各版本的復習資料，從內容到形式的確是在不斷翻新，特別是匯集與分析了2007年各地調考或高考試題，感到資料的整體質量有所提高。在兩個多月的資料使用過程中，發現少數考題在編制時不夠嚴謹、甚至出現科學性錯誤。面對這類考題，我們不能因其編制者的權威性而“認可”，而要據理力爭，及時予以糾正，以免誤導學生。下面是我們近期發現的頗具影響力的幾道考題（有的是高考題），以對話的形式發表我們的觀點，以便更多的人來關注這些權威考題的嚴密性、科學性，從而減少對學生的誤導。

問題1：在KHCO3溶液中能逸出NH3嗎？

原題：“綠色試劑”雙氧水可作為礦業廢液消毒劑，如消除采礦業廢液中的氰化物（如KCN），化學方程式為：KCN+H2O2+H2OA+NH3↑

(1)生成物A的化學式為 (后面無爭議的問題略去)

答案：(1) KHCO3

存在的問題：產生的氨氣能從KHCO3的溶液中逸出嗎？該反應中氮元素的化合價是-3價，反應前后其化合價未發生改變，即反應后N既可以NH4+的形式存在，也可以NH3的形式存在。我們知道：將CO2通入氨水中開始的反應是：2NH3+H2O+CO2

(NH4)2CO3當CO2過量時又發生反應(NH4)2CO3+H2O+CO22NH4HCO3 。此反應過程說明了NH3吸收H+的能力比CO32-強。是此在KHCO3溶液中不可能有NH3逸出，該反應的化學方程式應為：2KCN+2H2O2+2H2O K2CO3+(NH4)2CO3 。上述答案對學生產生的誤導是：①向氨水中加入KHCO3會有氨氣逸出；②NH4HCO3溶于水后由于水解會有氨氣和二氧化碳氣體逸出，從而得出HCO3-不能與NH4+(NH3·H2O)大量共存的結論；③模糊了CO2持續通入到一定量氨水中或NH3持續通入到溶有一定量CO2的溶液中的階段性反應。是此該題的錯誤是嚴重的，我們要向學生傳遞科學的信息——書寫化學方程式一定要以客觀事實為根據，絕不能機械拼湊和臆造。

問題2：SO2能從KMnO4溶液中逸出嗎？

原題：2gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400ml 0.0375mol/L KMnO4溶液處理，發生反應如下

8MnO4-+5Cu2S+44H+10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O

6MnO4-+5CuS+28H+ 5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O

反應后煮沸溶液，趕盡SO2，剩余的KMnO4恰好用350ml0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應。

(1)配平KMnO4與(NH4)2Fe(SO4)2反應的離子方程式：

__MnO4-+__Fe2++__H+ __Mn2++__Fe3++__H2O

(2)KMnO4溶液與混合物反應后，剩余KMnO4的物質的量為 mol。

(3)略（與存在的問題無關）

(4)混合物中Cu2S的質量分數為。

答案：(1)1 5 8 —1 5 4(2)0.007 (4)40﹪

存在的問題：在有KMnO4存在的情況下，通過加熱怎么會將溶液中的“SO2趕盡”呢？KMnO4是強氧化劑，SO2在水溶液中其還原性會顯得更強一些，是此，兩者在溶液中極易發生反應：

2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4

即MnO4-與SO2（或H2SO3、 HSO3-、SO32-）在水溶液中是不能共存的，所以上述兩個離子反應化學方程式應為

2MnO4-+Cu2S+8H+2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O

8MnO4-+5CuS+24H+5Cu2++5SO42-+8Mn2++12H2O

因此，第(4)題的答案則為27﹪。

此題更嚴重的問題是在孤立、靜止地思考問題。我們要利用該題中所出現的問題，引導學生展開討論：若銅的硫化物中硫是在分步氧化，即先氧化生成SO2，當KMnO4過量時，會有SO2存在嗎？加熱時還會有SO2逸出嗎？為什么？從而利用考題中出現的負面問題情境，對學生進行鮮活的辯證唯物主義教育，以此培養學生高層次思維品質。

問題3：NO2氣體中沒有N2O4氣體存在嗎？

原題：將100ml CO2、NO的混合氣體通入足量的Na2O2（用石棉絨托起Na2O2）后，剩余氣體為76ml，則原CO2氣體的體積為多少（氣體均在相同條件下測定） ml。

答案：24ml

存在的問題：①在O2存在的情況下生成的NO2是否能與Na2O2反應？若能，其剩余氣體應為NO。假設其反應為：Na2O2+2NO2 2NaNO3，可按下述反應關系來計算：2CO2→O2→2NO→2NO2→2NaNO3 。由此可算出原CO2氣體為12mL，而不是24mL。若不能，其剩余氣體為NO、NO2和N2O4，而此種情況只有在一個恒溫恒壓的容器中做這個實驗才會讀出一個確定值，只通過題給條件是不可能計算出一個確定數值來的。據命題者提供的答案，反推其計算過程，可知是未考慮N2O4存在的。

②NO2氣體中沒有N2O4氣體存在嗎？2NO2

N2O4是一個客觀存在，中學教材以較大篇幅反復闡述了這個重要性質（分別在氮的氧化物和化學平衡中講過），意在告知學生NO2與N2O4是一定條件下的一種化學平衡狀態，它們是相互聯系的，不是孤立、靜止的事物。是此我們不能強化學生建立片面性的認識，更不能引導學生孤立、靜止地看待事物，這是涉及學生可持續發展和科學認識事物的帶根本性的問題。

自然科學知識只有不清楚時才作出假設，一旦明白之后，就不應作出與事物相背離的假設了。該題若作出不考慮NO2與Na2O2反應的假設尚可，但不應作出不考慮生成N2O4的假設。遺憾的是命題者連這兩個假設都沒有，是此其誤導性更為嚴重。

問題4：Cl2與Na2CO3溶液反應的產物有那些？

原題：[該題前面推斷部分略去，因其與后面問題聯系不密切，需討論的問題在第(4)問]（4）向Z（注：Na2CO3）的溶液中通入氯氣，可制得某種生產和生活中常用的漂白、消毒的物質，同時有X（注：NaHCO3）生成，該反應的化學方程式是 。

答案：2Na2CO3+Cl2+H2O 2NaHCO3+NaCl+NaClO

存在的問題：①該反應與教材中漂白粉漂白原理“Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO”相矛盾。真正能漂白、消毒的物質應是HClO，據此，上式應寫成：Na2CO3+Cl2+H2ONaHCO3+NaCl+HClO

②依據弱電解質的電離平衡常數(H2CO3： K1=4.2×10-7K2=5.6×10-11HClO： Ka=2.95×10-8)，Cl2+H2O HCl+HClO可認為生成的HCl與Na2CO3反應得NaHCO3和NaCl，是此，該題答案既可表示為：2Na2CO3+Cl2+H2O 2NaHCO3+NaCl+NaClO又可表示為：Na2CO3+Cl2+H2O NaHCO3+NaCl+HClO

③通入Cl2的量沒有明確。通入氯氣的量不同，反應不同。

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