(1999年全国高中学生化学竞赛初赛试题评析.doc

1999年全国高中学生化学竞赛（初赛）试题分析 第一题(12分)12.0g含2种化合物(由常见元素组成)的近白色固体溶于过量盐酸, 释放出2.94L气体(标准状态), 气体密度为同温度下空气密度的1.52倍; 剩余的不溶性残渣含氧53.2%，既不溶于酸又不溶于稀碱溶液。通过计算分别写出2种化学物质的化学式。 [解题思路]解这个试题的关键是找到突破点。就像侦察破案一样，先要找到相对独立的线索。故此题首先是在考察参赛者对信息相互关系的判断力。此题给出的5个数据中，相对独立的是气体的相对密度，它是突破点。由此可得出气体是什么，然后“跟踪追击”，可得出其中一种化合物是碳酸盐，其物质的量，然后应进行“扫描”，寻找“嫌疑犯”，所有由常见元素构成的常见碳酸盐均是答案，条件是其总质量小于12.0。 若参赛人对此题的信息关系制作一个信息相关图，解题就容易多了，如： A+B A 气体 相对密度1.52 分子量=29X1.52 B = 44.1 CO2 此题的妙趣是可以作的假设是多样的，可以是相同的+1价阳离子的碳酸盐，也可以是不同的+1价阳离子的碳酸盐、可以是+2价阳离子的碳酸盐，又可以是它们的酸式盐，试题仅要求假设涉及的元素是常见的。现场考察发现作图者寡，作多种假设者也不多。 [答案]要点1： 1.52?29.0g·mol-1= 44.1g·mol-1,这种气体是CO2 (2分) CO2物质的量：2.94L / 22.4L·mol -1= 0.131mol ; (2分) （或CO2的质量：0.131mol ? 44.0g·mol-1 = 5.78g） 要点2： 由上面的计算可知一种物质为碳酸盐：MCO3。（M=Mg） 设M为常见元素 Mg, 则MgCO3质量为0.131mol?84.3g·mol-1 = 11.0 g ; （若设M=Ca, 则CaCO3质量为0.131mol?100g·mol-1 = 13.1 g12.0g; 不合题意。若为Na2CO3(106g·mol-1)也不合题意） 故M=Mg (6分) 注：若没有对CaCO3的讨论，只给3分。 要点3： 既不溶于酸也不溶于稀碱的另一种物质是SiO2 (不可能是M2O， MO，M2O3)：[32.0/(28.1+32.0) ]?100%=53.2%(符合题意) (2分) 化合物的化学式: MgCO3 ，SiO2 [评论] 命题人认为这是一道相当于高考题水平的试题，但现场考察却显示，参赛学生有扑朔迷离之感，不能很快发现解题的线索，觉得像个“无头案”，许多参赛者宁愿先放弃此题而去做后面的题，这很出乎命题人的预计。此题答案假定碳酸盐是MgCO3，理应指出NaHCO3、Ca(HCO3)2、NH4HCO3等等都是正确答案。此题答案前有个说明：凡得出正确组成和计算的都应给满分。尽管碳酸氢钙（镁、钡）固体是不存在的，但学生并不知道，答了也应给分。这样才可以体现化学竞赛的判分原则：坚持从应试者知识水平出发，即使事实上不正确，但学生缺乏作出正误判断的知识基础，认为是正确的，也可得分。一题多解是应当提倡的。科学假设必须注意到客观世界多样性，不应“一根筋”。笔者建议，今后凡试题有多个答案，应试者给出多个答案才能给满分。此题知识水平很低而智力要求很高，但难度不小，许多选手不知所措，甚至放弃，可见简单地定义“智力是知识的总和”，容易引起误解。知识多智力不一定高。智力与知识（还有经验）相关，但不是一个东西。 第二题（10分）A和B两种物质互相溶解的关系如图1所示，横坐标表示体系的总组成，纵坐标为温度，由下至上，温度逐渐升高。T1时a是B在A中的饱和溶液的组成，b是A在B中的饱和溶液的组成（T2时相应为c、d）。T3为临界温度，此时A和B完全互溶。图中曲线内为两相，曲线外为一相（不饱和液）。某些物质如H2O和(C2H5)3N，C3H5(OH)3和间-CH3C6H4NH2有低的临界温度（见示意图2）。请根据上述事实，回答下列问题： T3 T2 c d T1 a b