對2022年河北省高考化學第14題的評析

邊永平

(河北省豐寧滿族自治縣第一中學 068350)

1 試題呈現

題目某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量，設計了如下實驗(實驗裝置如圖1所示)：

圖1

①向三頸燒瓶中加入10.00g的香菇樣品和400mL水；錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液，并預加0.3mL 0.01000mol·L-1的碘標準溶液，攪拌.

②以0.2L·min-1流速通氮氣，再加入過量磷酸，加熱并保持微沸，同時用碘標準溶液進行滴定，至終點時滴定消耗了1.00mL碘標準溶液.

③做空白實驗，消耗了0.10mL碘標準溶液.

④用適量Na2S2O3替代香菇樣品，重復上述步驟，測得SO2的平均回收率為95%.

已知：Ka1(H3PO4)=7.1×10-3，Ka1(H2SO3)=1.3×10-2

回答下列問題：

(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為____、____.

(2)三頸燒瓶適宜的規格為____(填標號).

A.250mL B.500mL C.1000mL

(3)解釋加入H3PO4，能夠生成SO2的原因：____.

(4)滴定管在使用前需要____、洗滌、潤洗；滴定終點時溶液的顏色為____；滴定反應的離子方程式為____.

(5)若先加磷酸再通氮氣，會使測定結果____(填“偏高”“偏低”或“無影響”).

(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為____mg·kg-1(以SO2計，結果保留三位有效數字).

2 試題解析

根據題意可知，實驗原理為：先加過量的磷酸與香菇中的亞硫酸鹽發生復分解反應，生成二氧化硫氣體，再用氮氣將二氧化硫氣體排入到錐形瓶中被水吸收，最后用碘標準溶液滴定生成的二氧化硫，從而測出樣品中亞硫酸鹽含量.

(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為：球形冷凝管、酸式滴定管.

(2)實驗中向三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品，400 mL水，后來加入磷酸的體積不超過10 mL.加熱時，三頸燒瓶中的液體量不能超過其容積的2/3，因此，選擇三頸燒瓶適宜的規格為1000 mL，即選擇C.

(5)若先加磷酸再通氮氣，則不能將裝置中的空氣及時排出，有部分亞硫酸鹽和SO2被裝置中的氧氣氧化，這樣在后面滴定過程中，碘的標準液的消耗量將會減少，因此會使測定結果偏低.

3 核心素養視角下對試題的評析

本題的背景材料與生活密切相關，試題情境的創設立意新穎、熟而不俗.近年來，食品安全問題已引起人們的廣泛關注，而食品中的添加劑則多為化學物質，研究添加劑的合理使用問題也正好與中學化學的教學活動十分貼近.學科核心素養“科學探究與創新意識”中指出：要引導學生發現和提出有探究價值的化學問題，能夠根據探究的目的設計實驗方案.善于發現生活中的問題，從化學視角進行思考，運用所學知識提出解決方案.這也體現了“科學態度與社會責任”的學科核心素養.本題中的第(3)問，要對比兩種弱酸的電離常數，依據復分解反應原理，推理出加入H3PO4，能夠生成SO2的理論原因.這體現了“證據推理與模型認知”的學科核心素養.此問中，運用了平衡移動原理解釋了產生SO2的原因，同樣又體現出“變化觀念與平衡思想”這一學科核心素養.