Мельник А.А. Заочное тестирование по химии в рамках конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды» // Актуальные проблемы химического и экологического образования: Сборник научных трудов 59 Всероссийской научно-практической конференции химиков с международным участием, г. Санкт-Петербург, 18-21 апреля 2012 года. – СПб.: Издательство РГПУ им. А.И.Герцена, 2012. – С. 342-348

Конкурс «Инструментальные исследования окружающей среды» проводится для школьников 7-11 классов с 2005 года. В рамках конкурса школьники могут пройти заочное тестирование по теоретическим вопросам выбранной темы исследования. Тестирование позволит участникам конкурса проверить свою подготовку по теоретической части темы исследования, а это в свою очередь может сыграть положительную роль во время защиты работы на конференции при ответах вопросы конкурсного жюри. Кроме того, участие в заочном тестировании напоминает сдачу ЕГЭ и ГИА. Тестирование проводится на сайте конкурса http://www.eco-konkurs.ru/.
В 2011-2012 учебном году школьники в рамках VII конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды» проходили заочное тестирование по химии. Результаты теста №1 оказались таковы:
тест «Химия-9»: число школьников – 5, средний балл – 37,2 (max 50)
тест «Химия-11»: число школьников – 5, средний балл – 37,2 (max 50)
А теперь представим ошибки, которые были допущены участниками тестирования. Вопросы группы «А» (1 правильный ответ из 4-х)
В вопросе «Веществом с ковалентной полярной связью является:…» ошибочно выбирали вещества NaBr и CaCl₂ (правильный ответ - H₂S).
В вопросе «Наименьшую степень окисления хром имеет в соединении:…» ошибочно выбирали K2CrO4, где степень окисления хрома +6, и Cr₂(SO₄)₃, где степень окисления хрома +3 (правильный ответ – CrSO₄, где у хрома степень окисления +2).
При ответе на вопрос «В перечне веществ А) Ba(ClО₃)₂ Б) NaH₂PO4 В) (NH4)2Cr2О7 Г) NaNO2 Д) KHS Е) Ca(HCO3)2 к средним солям относят:…» ошибочно причисляли к средним солям NaH2PO4 и KHS.
При ответе на вопрос «Верны ли следующие суждения о магнии и его соединениях? А. Магний реагирует и с кислотами, и со щелочами. Б. Оксид магния является основным оксидом» часто выбирали вариант «верны оба суждения», забывая, что магний не реагирует со щелочами. К тому же можно заметить, что два суждения явно противоречат друг другу. В данном вопросе верным является только утверждение Б. На вопрос «Общим свойством меди и железа является их способность растворяться в …» из ответов выбирали разбавленную серную кислоту и раствор щелочи. Но медь не реагирует с разбавленной серной кислотой, а со щелочью не реагируют, ни железо, ни медь. Из предложенных вариантов ответов правильным был «в азотной кислоте».
На вопрос «C водой при обычных условиях реагирует…» ошибочно выбирали оксид азота (II) и оксид железа (II). Из предложенных вариантов ответов правильным был оксид азота (IV).
На вопрос «Гидроксид натрия взаимодействует с каждым из двух веществ:…» участники ошибочно выбрали все неправильные варианты: a) MgO и HCl, b) NH₃ и SO₃, c) H₂S и KNO₃. Из предложенных вариантов ответов правильным был d: HNO₃ и Al.
При ответе на один из вопросов одни участники утверждали, что химическая реакция возможна между NaOH и K₃PO₄, а другие - между HCl и Ba(NO₃)₂. Из предложенных вариантов ответов правильным был «между Zn и CuCl₂»
В схеме превращений
некоторые школьники утверждали, что веществами «X» и «Y» могут быть соответственно b) K₂SO₄ и H₂O и d) KCl и CO₂. Из предложенных вариантов ответов правильным был c: KOH и HCl Некоторые школьники посчитали, что степень окисления азота в гидроксиламине NH₂OH равна -3 и -2. Правильный ответ: степень окисления равна -1.
На вопрос «Каково отношение к гидролизу сульфида алюминия:…» некоторые участники выбирали ответы «не гидролизуется» и «гидролизуется по аниону». Сульфид алюминия образован слабыми кислотой и основанием, поэтому правильный ответ «гидролизуется по катиону и аниону». На вопрос «Каждое из перечисленных веществ H₂O и Cl₂ взаимодействует с веществом:…» некоторые участники отвечали «с кислородом». Из предложенных вариантов ответов правильным был d: с натрием. На вопрос «Изменению степени окисления Fe⁺² → Fe⁺³ соответствует схема:…» некоторые участники выбирали вариант ответа «Fe₃O₄ + HI →  FeI₂ + I₂ + H₂O». Это неправильный ответ, поскольку в соединении Fe₃O₄ железо находится в степенях окисления +2 и +3. Правильный вариант ответа b: FeCl₂ + Cl₂ → FeCl₃.
При ответе на один из вопросов некоторые участники считают слабыми электролитами соляную кислоту и гидроксид натрия. Из предложенных вариантов ответов правильным был c: сероводородная кислота. Вопрос, на который все участники ответили неправильно, звучит так: «С наибольшей скоростью соляная кислота взаимодействует с…». Участники выбирали варианты: с металлическим цинком, с металлическим железом, с твёрдым карбонатом железа (II), но никто не выбрал правильный ответ: с раствором гидроксида натрия. Первые три вещества являются твердыми, соответственно реакция идет на границе твердой фазы и раствора. А в случае с раствором гидроксида натрия реакция идет в однородной (гомогенной) среде, где степень диффузии, а соответственно, и скорость реакции самая высокая. На вопрос «В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса?...» ошибочно выбирали ответ «Li, Be, B, C». Но в периоде слева направо радиус атомов уменьшается. Правильный ответ – d: F, Cl, Br, I, поскольку в группах сверху вниз радиус атомов увеличивается.
На вопрос «Ионную кристаллическую решетку имеет…» из предложенных вариантов участники тестирования ошибочно выбирали ответы «хлор» и «хлорид фосфора (III)». Правильный ответ – b: хлорид цезия.
На вопрос «Химическое соединение состава K₂ЭO₃ образует каждый из двух элементов:…» некоторые участники тестирования ошибочно выбирали ответ «азот и сера». Действительно, существует соединение состава K₂SO₃, однако соединение K₂NO₃ не существует. Правильный ответ на этот вопрос – углерод и сера, образующие соединения K₂СO₃ и K₂SO₃.
В ответе на один из вопросов некоторые участники назвали изомером 2-метилпропанола-1 вещество 2-метилбутанол-1. Однако оно является гомологом, поскольку отличается группой СН₃. Правильный ответ – метилизопропиловый эфир
Некоторые участники тестирования полагают, что только σ-связи присутствуют в молекуле бутена-2. Однако, это непредельный углеводород, содержащий в молекуле не только σ-, но и π-связи. Из предложенных вариантов ответов правильным был d: изобутан.
Некоторые участники тестирования полагают, что при восстановлении глюкозы образуется кислота. Но глюкоза содержит альдегидную группу, поэтому кислота может образоваться при окислении. А при восстановлении альдегидной группы образуется спирт.
В схеме превращений: этаналь → X → этилацетат некоторые участники тестирования полагают, что веществом «Х» является ацетат натрия, ацетилен. Из предложенных вариантов ответов правильным был a: этановая кислота.
На вопрос «Взаимодействие метановой кислоты с этанолом относится к реакциям…» из предложенных вариантов школьники в основном выбирали «присоединения», что является неправильным ответом. Правильный ответ – c: этерификации.
Вопросы группы «Б» (2 правильных ответа из 4-х)
Некоторые участники тестирования ошибочно причисляли к окислительно-восстановительным реакции: хлорида натрия (твердого) с концентрированной серной кислотой и димеризации оксида азота (IV). Остальные два ответа являлись правильными. Это реакции алюминия с разбавленной азотной кислотой и оксида марганца (IV) с соляной кислотой.
Как показали результаты тестирования, у школьников вызывают серьезные затруднения понятия «гидролиз по катиону», «гидролиз по аниону», «полный гидролиз». Так, в ответах участники ошибочно указывали, что гидролизуются соли: NaF, CaCl₂, K₂SO₄, KBr. Также участники неправильно указывали, что AgNO₃ и Na₂CO₃ гидролизуются по катиону и аниону одновременно.
И еще некоторые участники ошибочно указали, что соли Fe₂(SO₄)₃ и (NH₄)₂CO₃. подвергаются полному гидролизу. Правильными были варианты Al₂(CO₃)₃ и Cr₂S₃.
На вопрос «При взаимодействии CuSO₄ и KI среди продуктов реакции образуются…» участники должны были выбрать «CuI» и «I₂», поскольку эти вещества имеются среди продуктов реакции. Некоторые участники ошибочно указывали, что образуется соединение CuI₂.
Некоторые участники ошибочно полагали, что разбавленная серная кислота может реагировать с серебром Ag и оксидом кремния SiO₂. Правильные ответы на этот вопрос – Ba(NO₃)₂ и Fe₂O₃.
На вопрос «И серная кислота, и гидроксид калия способны реагировать с…» участники ошибочно выбирали варианты «с водородом» и «с оксидом магния». Правильные варианты ответов – «с гидроксидом алюминия» и «с цинком»
Вопросы группы «В» (неизвестное количество ответов из 4-х вариантов) На вопрос «Алюминий взаимодействует со следующими веществами…» из 4 предложенных вариантов правильными было три: Fe₂O₃, HNO₃ (р-р) и NaOH(р-р). Единственный неправильный вариант P₂O₃ некоторые участники тоже выбрали.
Вопрос «Щелочную реакцию среды имеют растворы…» имеет два правильных варианта ответа: Na₂CO₃ и Rb₂S. Некоторые участники выбирали неверные варианты CsCl и KClO₄.
На вопрос «Атомы азота и углерода имеют одинаковую степень окисления в соединениях…» было приведено по два варианта соединений углерода и азота: a)NH₃, b)CO, c)NO₂ и d)ССl₄. На этот вопрос нужно было выбрать варианты с и d, поскольку в диоксиде азота и четыреххлористом углероде у азота и углерода одинаковая степень окисления +4. Однако некоторые участники ошибочно указывали варианты a и d (т.е. соединения NH₃ и ССl₄), b и d (т.е. соединения CO и ССl₄), a и b (т.е. соединения NH₃ и CO). Некоторые участники тестирования ошибочно причисляли к классу спиртов соединения глицин (на самом деле это аминокислота) и толуол (ароматический углеводород). Правильными ответами были «глицерин» и «бутанол-1».
В одном из заданий тестирования из предложенных вариантов a) этан, b) 2-метилпропан, c) бутан, d) метан нужно было выбрать изомеры. Среди перечисленных веществ изомерами являются два вещества: 2-метилпропан и бутан. Некоторые участники ошибочно полагали, что изомерами являются вещества 2-метилпропан и метан.
Вопрос «Взаимодействие пропена и хлороводорода протекает…» предполагает выбор всех правильных характеристик реакции. Правильных вариантов ответов было два: «с разрывом -связи в молекуле пропена» и «без катализатора». Некоторые участники ошибочно указывали еще вариант «по цепному радикальному механизму»
Вопросы группы «Г» (нужно определить понятие, завершить предложение)
С этой группой заданий школьники в основном справились успешно, хотелось бы отметить три допущенные ошибки.
В задании «Реакцией нейтрализации называется реакция между …, в результате которой образуются соль и вода» правильный ответ – кислотой и основанием. Один из участников тестирования полагал, что это реакция между спиртом и щелочью.
В задании «Явление, когда один и тот же элемент образует несколько простых веществ, называется …» правильным ответом является «аллотропия». Один из участников ошибочно назвал это явление «изомерия». В задании «Изомерия – это явление, заключающееся в существовании химических соединений, одинаковых по …, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам» нужно дополнить «составу и молекулярной массе». Один из участников ответил «по составу», не указав другого важного свойства.

Литература
1. Варианты заданий олимпиад по химии Санкт-Петербурга, Пермского края, Казахстана.
2. Тесты. Варианты и ответы централизованного тестирования, 11 класс - М.: Центр тестирования МО РФ, 2003. – 337 с.
3. Тесты. Варианты и ответы централизованного (абитуриентского)тестирования - М.: Федеральное государственное учреждение «Федеральный центр тестирования», 2005. – 382 с.
4. Тесты. Варианты и ответы централизованного (абитуриентского) тестирования - М: ООО «РУСТЕСТ», 2006. – 381 с.

Интернет-сайты
1. Сайт Федерального института педагогических измерений http://www.fipi.ru
2. Сайт экологического центра «Экосистема» http://www.ecosystema.ru/
3. Свободная энциклопедия «Википедия» http://ru.wikipedia.org/

Статья в формате .pdf

Все статьи

Постоянная ссылка на эту страницу        http://www.eco-konkurs.ru/metodic-articles/810-rgpuhim2012