一道关于“FeCl3溶液与KI溶液反应限度”的原创题

摘要：利用苏教版新教材《化学2》和《化学反应原理》中关于“FeCl3溶液与KI溶液反应限度”的实验探究为素材，结合教学内容，命制了一道浙江高考理综27题（化学反应原理）的模拟题，并对命题和解题思路进行了仔细深入的分析。

关键词：化学反应原理；原创题；溶液反应

文章编号：1005–6629（2013）10–0071–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 素材

（1）苏教版新教材《化学2》第32页“活动与探究”。已知FeCl3溶液与KI溶液能发生如下反应：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，取5 mL 0.1 mol/L KI 溶液，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液5～6滴，继续加入2 mL CCl4溶液，充分振荡。静置后观察到什么现象？取上层溶液，滴加KSCN溶液检验是否还存在Fe3+。该实验说明了什么？

（2）教学中发现的问题与反思：课堂演示实验中，向上层清液中滴加KSCN溶液并无看到明显的血红色，引发思考[1]。

（3）教材《化学反应原理》第60页课后习题。

Fe3+和I-在水溶液中的反应为：2Fe3++2I-=2Fe2++ I2。该反应的平衡常数K的表达式为 。当上述反应达到平衡后，加入CCl4萃取I2，且温度不变，上述平衡如何移动？

作业反馈：K的表达式中遗漏了c（I2），引起重视。

（4）2009年普通高校招生统一考试福建卷（理综）一道试题。

控制适合的条件，将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）

A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原

C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

（5）《化学教学》2008（9）17～18：陈碧华.氯化铁溶液与碘化钾溶液反应限度实验探究。

2 原创试题

（16分）常温下，将FeCl3溶液和KI溶液混合，发生如下反应：

2Fe3++2I- 2Fe2++I2

ν（正）=k·cm（I-）·cn（Fe3+）（k为常数）

为了证明FeCl3溶液和KI溶液的反应存在一定限度，教材设计了如下实验：取5 mL 0.1 mol/L KI 溶液，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液5～6滴，充分反应后溶液呈黄褐色，加入2 mL CCl4溶液，振荡后静置，取上层溶液，滴加KSCN试剂，观察实验现象。

请根据以上信息回答下列问题：

（1）能够证明反应存在限度的现象是 。

加入四氯化碳的作用是 。

（2）甲同学按上述步骤进行实验，结果并未观察到预期现象，推测可能原因是反应后溶液中Fe3+浓度过低。为此，甲又做了下列对比实验，实验结果记录如下[2]：

分析实验记录，甲认为导致Fe3+浓度过低的原因是 ；乙同学结合平衡移动的知识，认为还有一个原因是 。

（3）该反应的平衡常数表达式为 。

（4）已知改变I-、Fe3+的浓度，正反应速率对应数值如下表所示：

①能说明反应达到平衡的标志是 （填序号）。

a.电流计读数为零

b.电流计指针不再偏转且不为零

c.电流计指针偏转角度最大

②反应达平衡后，向甲中加入适量FeCl2固体，此时 （填“甲”或“乙”）中石墨电极为负极，对应的电极反应方程式为 。

3 命题思路

随着课程改革中课程功能的转变，化学试题的教学目标、维度、功能也发生着根本性的转变，化学试题不只是检查学生知识和技能的掌握情况，更关注学生掌握知识和技能的过程与方法，以及与之相伴随的情感态度与价值观的形成，以使化学试题训练更好地发挥激励作用、反馈作用和调控作用[3]。笔者比较了浙江省近几年高考理综试题的选题特点，对教材的回归已成高考命制的趋势[4]，但就笔者的教学经验来看，学生对教材恰恰不重视，主要表现为脱离教材而一味追求试题训练。笔者根据实际教学情况和学生的作业错误命制了此道试题，旨在引导学生在备考过程中要注意回归教材。

3.1 命题意图

（1）立足教材，尤其关注新增内容（和老教材比较）。本题素材取自教材且为新增实验，又由于是《化学2》中的演示实验，按照现行的教学计划，极容易被忽视。本题中的化学平衡常数为新增考点，在近几年的高考考查中都有涉及。

（2）突出能力，注重图表和数据的获取与处理能力，减少客观题，增加主观题，强调过程展示。2009年浙江高考理综的27题有4张图表，2010年的26题有两张图和两个已知信息，2011年的27题有两张图，2012年的27题有4张图表，而2013年的27题也有两张图，且2010年和2011年都要求列式计算，展现计算过程。本题在设计上安排了3张图表和一个已知信息，考查学生的信息获取和加工能力，并要求列式计算展示过程，注重语言组织和表达，而不是简单的追求答案。

（3）加强实验探究能力，注重实验体验。近几年高考试题的另一个亮点是对学生探究能力的重视，本题以课堂演示实验中遇到的问题为背景，引导学生展开探究，体验实验过程。

（4）知识覆盖面广，重视基础。本题知识涉及实验分析和探究、化学平衡状态的判断、平衡移动、化学平衡常数、图表分析和处理、原电池工作原理等。

（5）具备选拔功能。本题在问题设计上起点低，缓慢上升，终点高度适宜，具备一定的区分度。第一空属于容易题，使几乎所有的学生都有一个好的开始，有利于学生更好地发挥水平，但随后难度有所增加，得高分并不容易，但都不得分也不可能。

3.2 考点分布

本题是有关《化学反应原理》的综合题，对照考试说明主要考查如下知识点：①能发现生产、生活和化学实验研究中有意义的化学问题。②运用图表数据进行分析、解答化学问题的能力，以及运用化学术语准确表达、解释的能力。③认识反应条件控制在化学实验研究中的意义。④正确复述的能力以及运用所掌握的知识进行必要的分析、类推或计算，解释一些具体化学问题。⑤了解化学反应的可逆性，了解化学平衡的建立，理解化学平衡常数，理解外界条件对平衡移动的影响。⑥了解原电池的工作原理和电极判断，能写出电极反应和电池反应方程式。

4 解题思路

（1）本小题主要考查题目的阅读和信息提取能力。根据试题提供的实验信息，氯化铁不足。证明反应存在限度，可用KSCN溶液检验Fe3+的存在，当观察到上层溶液呈血红色则证明反应存在限度。由于反应后溶液呈黄褐色，直接滴加KSCN溶液易造成后续实验颜色观察的干扰，因此需要通过萃取排除碘水的颜色干扰。

2Fe2+-2e-=2Fe3+或Fe2+-e-=Fe3+（2分）。

[得分点设计]反应物、产物及电子得失都正确，但配平错误扣1分。

6 反思

一道习题有没有生命力，首先是不能有科学性错误，其次是“适合性”、“前瞻性”、“发展性”，本题基本上兼顾这些方面[5]。

6.1 试题难点

根据学生的解题情况，试题难点统计如下：①分析四氯化碳的作用时往往只考虑到萃取，没能进一步解释为什么要萃取。②本题中第（2）、（5）问，涉及到平衡移动的综合应用问题，对学生分析问题的能力要求较高。③化学平衡常数中c（I2）的把握，在146个学生的答案统计中，有61个学生此题丢分，主要问题集中在漏写c（I2）。④第（4）题要求学生善于转换题意，比较I-浓度与Fe3+浓度对反应速率的影响大小，实际就是比较m和n的大小，得出这一结论是本题解题的关键。

6.2 试题亮点

本题取材于教材，“立足于一个反应体系，进行立体化考查”，有广度、有深度、有厚度。学生第一感觉普遍良好，起点较低，适合学生的口味，但要得高分并不容易，很好地体现了本试题的选拔功能，基本实现命题意图，达到了预期的效果。从问题设置上，避开了教学中书本实验的常规问法，以不同的角度、侧面、层次，对铁离子和碘离子的反应进行全面探究。从实验流程上，保证了科学探究的完整性，由定性分析到定量计算，体现了题目具有发展性。本试题经学生和教师使用之后，未发现明显的错误，答案也无争议，并参加了本市举行的青年教师素质比武之原创试题编制比赛获一等奖，得到一线教师的认可。

6.3 教学启示

参考文献：

[1]祁学俊，孙玉. FeCl3溶液与KI溶液反应限度的困惑与研究[J].中学化学 ，2010，（12）：20～21.

[2]陈碧华.氯化铁溶液与碘化钾溶液反应限度实验探究[J].化学教学， 2008，（9）：17～18.

[3]江锡钧.谈原创性化学试题的编制[J].化学教学，2012，（3）：68～70.

[4][6]李继文.回归教材是高考化学实验题的命题趋势[J].中学化学教学参考，2006，（1～2）：56～57.

[5]陶兴赋，钱海如.一道关于“铁丝在氧气中燃烧”的原创题命制思路与反思[J].中学化学教学参考，2012，（6）：64～66.