曹飛
編制理科試題不要忽略了科學(xué)性
——部分化學(xué)試題反映出對(duì)Ba(OH)2溶解性的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)
曹飛
(安徽省蚌埠第九中學(xué)安徽蚌埠233000)
氫氧化鋇的溶解度在常溫下比較小,但是很多試題中卻把它當(dāng)成溶解度很大的物質(zhì),從而造成試題的科學(xué)性錯(cuò)誤,需要提醒大家注意。
化學(xué)試題;不嚴(yán)謹(jǐn);氫氧化鋇;溶解度
作為中學(xué)教師總會(huì)搜集、使用大量習(xí)題資料,包括實(shí)體書本和網(wǎng)上資料,但是筆者發(fā)現(xiàn),不論是書本資料,還是網(wǎng)上的資料,都有一些缺乏科學(xué)性的試題。如果不加判斷就使用,難免以訛傳訛,貽害學(xué)生。比如,Ba(OH)2是中學(xué)試題中經(jīng)常出現(xiàn)的一種強(qiáng)堿,常溫下它的溶解度很小,但是一些理、化試題卻經(jīng)常把它誤當(dāng)成溶解度比較大的物質(zhì)從而造成試題不嚴(yán)謹(jǐn),現(xiàn)特從網(wǎng)上找?guī)讉€(gè)流傳很廣的題目說明。為了便于說明問題,下面先列出Ba(OH)2·8H2O的部分溫度下的溶解度數(shù)據(jù)并換算出對(duì)應(yīng)的飽和溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[1]:
溫度0°C 10°C 20°C 30°C 40°C 50°C 60°C 80°C Ba(OH)2·8H2O溶解度1.67g 2.48g 3.89g 5.59g 8.22g 13.12g 20.94g 101.4g Ba(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.89% 1.31% 2.03% 2.87% 4.12% 6.30% 9.40% 27.34%
例1[2]:向40g已知過量的Ba(OH)2溶液中,加入25%的Na2SO4溶液28.4g,反應(yīng)完全后,過濾沉淀;再滴加30 mL 20%的稀H2SO4(密度為1.147g/cm3)恰好使濾液呈中性,求原Ba(OH)2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(原題所附的答案:30%)。
分析:查上面的溶解度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)表可知,常溫下,飽和Ba(OH)2溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)只在2%-3%,即使在80°C,所配制的Ba(OH)2溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也只能達(dá)到27.34%,而這道題中的Ba(OH)2溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻高達(dá)30%,這顯然有悖常理。
例2:下圖所示,R2=R3=6Ω,電源電壓U=12V并保持不變,燒杯內(nèi)盛有9.8%的稀H2SO410g,閉合開關(guān)S,再逐漸滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Ba(OH)217.1g,待反應(yīng)完全后,求:(1)電流表示數(shù)如何變化?(2)電路消耗的總功率是多少?
分析:這是一道理、化綜合試題,查Ba(OH)2溶解度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)表可以估計(jì)出,質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%的Ba(OH)2溶液,只有在60℃以上的溫度下才可以配得。
例3[3]:如下圖所示,在一只盛有氫氧化鋇溶液的燒杯中,懸浮著一只塑料球(不與其他物質(zhì)反應(yīng),且密度為1.6g/cm3),若小心地向杯中加入適量的30%的稀硫酸(沒有溢出杯外)靜置后,塑料球的沉浮情況及其燒杯底部受到的壓力與原來相比()
A.上浮,壓力不變B.上浮,壓力增大
C.下沉,壓力增大D.下沉,壓力不變
分析:懸浮的小球密度是1.6g/cm3,那么Ba(OH)2溶液的密度也應(yīng)該是1.6g/cm3,這個(gè)密度對(duì)應(yīng)的溶液濃度應(yīng)該很大,粗略做如下估算:
假設(shè)向100g水中加入Ba(OH)2質(zhì)量為x,形成Ba(OH)2溶液,再假設(shè)加入Ba(OH)2后水溶液的體積沒有增加,即溶液體積是100mL,那么,依照密度公式可得如下算式:
(100g+x)/100mL=1.6g/cm3
可得:x=60g
所以,其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≈60g/(100g+60g)=37.5%
實(shí)際上,由于加入Ba(OH)2后水溶液的體積必然增加,所以實(shí)際的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將超過37.5%。查上述Ba(OH)2溶解度及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)表可知,在80℃以下,是不可能配出這種溶液的。
例4[4]:下列離子方程式書寫正確的是()
A.硝酸銀溶液中滴加過量氨水:
B.NaHS溶液呈堿性:
C.4 mol/L的KAl(SO4)2溶液與7mol/L的Ba(OH)2溶液等體積混合:
D.食醋清除熱水瓶膽水垢:
分析:鑒于Ba(OH)2的溶解度小,在常溫下是不可能得到7 mol/L的Ba(OH)2溶液的。
綜上所述,編題者常常忽略了Ba(OH)2溶解度很小的事實(shí),所以題中屢屢出現(xiàn)在常溫下不可能做成的實(shí)驗(yàn)。這類試題極不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)鱾骱軓V,被誤導(dǎo)者眾多。因而建議編題者在編制試題時(shí)查實(shí)數(shù)據(jù),再動(dòng)手實(shí)驗(yàn)一番以檢驗(yàn)其可行性,避免試題再出現(xiàn)類似的問題。
參考資料
[1]顧慶超等.化學(xué)用表[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社, 1979:2-114
[2]本題網(wǎng)址:http://xuexijia.net.cn/zhongxue/UploadFile/faq/ faq_r2008317111211.doc,
[3]本題網(wǎng)址:http://wenku.baidu.com/view/3e7c53ec4afe04 a1b071de34.html)
[4]本題選自:江蘇省2010屆高三化學(xué)14+2專項(xiàng)練習(xí)1,網(wǎng)址:http://www.xkbw.com/HuaXueGR/UploadFiles_1401/ 201001/20100105214835264.doc
1008-0546(2013)04-075-02
G633.8
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2013.04.032