文档介绍：1997年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题与试题分析编者按:今年的全国高中学生化学竞赛的初赛刚刚结束。我们认为这次竞赛的试题较好地体现了今年5月全国高中学生化学竞赛工作会议上再次肯定的试题的水平要求:原理水平大致与人民教育出版社的《化学读本》相当,基本上不涉及更高一级的,即大学化学的原理,但考虑到冬令营的优胜选手以及参加国际竞赛的选拔,需要补充一定量的静态立体化学的知识(包括立体异构),当然试题涉及的具体化学内容本身对中学生是陌生的,但用竞赛学生的已有知识以及适当增加的知识为基础是可以理解的。为进一步考察试题的难易,我们对试题作如下的分析。第一题(10分)次磷酸H3PO2是一种强还原剂,将它加入CuSO4水溶液,加热到40~50℃,析出一种红棕色的难溶物A。经鉴定:反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物;X射线衍射证实A是一种六方晶体,结构类同于纤维锌矿(ZnS),组成稳定;A的主要化学性质如下:资料个人收集整理,勿做商业用途①.温度超过60℃,分解成金属铜和一种气体;②.在***气中着火;③.与盐酸应放出气体。回答如下问题:。。***气反应的化学方程式。。【解题思路】整个试题围绕着A是什么物质。可以把有关的信息用如下的图形来综合:首先可以把A写成MX。其中的M是铜是无疑的,因A经加热分解可以得到铜(M=Cu)。X是什么?这是本题的难点。先根据MX具有ZnS的结构,是M:X=1︰1的组成,A只可能是CuS,CuP,CuO和CuH等等,显然,只有CuH才是与其他信息对应的,若是CuS或CuO,生成反应中就找不到被强还原剂(NaH2PO2)还原的元素,若是CuP,与铜和磷的化合价矛盾(按化合价,应是Cu3P或者Cu3P2,均不是ZnS的组成),所以A是CuH。如果选手以为A是Cu、Cu2O、CuH2PO3、Cu3P、Cu3P2、CuH2P、CuHP等等物质,与A的晶体结构属ZnS型(1︰1的MX)矛盾,更无后面所述的几种化学性质,不可取。解决了A是什么(本题的关键),其余的问题引刃而解。资料个人收集整理,勿做商业用途【解】(4分)+3H3PO2+6H2O=4CuH+3H3PO4+4H2SO4(2分)【分析】题面已经告诉反应在水溶液里进行,配平时加水应在情理之中,题面已经告诉得到磷酸和硫酸,因此得到其他别的产物不得分;不配平也不得分,后面的反应式也要配平,不配平不得分。资料个人收集整理,+3Cl2=2CuCl2+2HCl(2分)【分析】把CuCl2写成CuCl不给分,因铜与***气反应得到***化铜属于中学化学知识点。+HCl=CuCl+H2(2分)【分析】单单写成CuCl2不给分,但如果写成CuCl2+Cu可以考虑给一半分,因这种错误不属于中学的知识点。或写成CuH+2HCl=HCuCl2+H2或者CuH+3HCl=H2CuCl3+H2也得分。因各小题明显相关,答不出CuH则后面各小题均无分,因此后几小题分值较低。资料个人收集整理,勿做商业用途【评论】本题涉及的化学概念有氧化还原反应的本质、化合价、化合物的基本类型等。本题涉及的A=CuH在中学教学内容中根本没有(大学化学里也没有),完全是新的,但试题本身的信息迫使学生认可它的若干基本性质。中学化学里有NaH的知识点,因此,不能认为负氢离子是新知识,问题是负氢离子的性质中学化学并没有,但试题给了足够的信息:在高温下发生分解(自身氧化还原反应);负氢离子是强还原剂(与***气反应,当然CuH中的Cu+同时也被氧化);与正氢离子反应放出氢气。本题的思路中的科学假设与科学论证是科学思维的最基本形式;本题较好地考察了竞赛学生思维的严密性、敏捷性、深刻性、广阔性和创造性;既考察发散,又考察收敛;既需要逻辑思维,又需要高度的想象:解题本身就是一种创新思维。考虑到学生可能没有关于一价铜的性质的具体化学知识,在给分的设计中,应答超过中学化学知识水平的,或者答错的,也给分,这种尝试不知大家是否认可。资料个人收集整理,勿做商业用途可惜,据考察某省市的实际应答结果,绝大多数学生得不出A是什么,本题得零分,尤其是那些其他题做得较好的可以被选入冬令营的学生得零分。这个结果出乎命题人的预料,也出乎许多预先看过本题的中学老师和中学教研员的预料。这是怎么回事?仔细查阅学生的应答,发现大多数学生以为A是铜的磷化物,而且多数认为是Cu3P2或者Cu3P!这显然不符合试题给出的信息。老师们认为,其可能原因是:①应试学生不理解A的晶体结构类同于ZnS意味着什么;②缺乏加热温度的半定量概念。题面给出A的分解温度是很低的,学生意识不到;③某次高考题里出现过磷化铜,学生就拿来套。这是不是“题海”副作用?学生