一道中考化學原創(chuàng)試題的磨制與思考

張顏濤

以2012年牡丹江市中考化學試題中的一道原創(chuàng)推斷題為例來談試題的命制和磨制過程，希望能給大家?guī)硪恍﹩⑹尽?/p>

一、編制試題動機

依據(jù)2012年牡丹江市中考化學學科考試說明，試卷結構要求在第21題設置一道物質推斷題。物質推斷題一般是指在題干中給出即定條件，讓學生聯(lián)系相關的化學基礎知識，從概念原理、元素化合物性質及化學實驗現(xiàn)象等進行分析推理，得出正確結論的試題。這類試題最能體現(xiàn)化學學科特點，它能全面考查學生對元素化合物知識的掌握情況，同時具有知識面廣、綜合性強、題型多變、思維容量大和能力層次要求高等特征，還能考查學生的分析、推理、綜合應用知識的能力，具有很強的區(qū)分度與選拔功能。物質推斷題已成為現(xiàn)今中考的熱點試題和亮點試題。因此，為保證考試的公平性，要求物質推斷題必須要具有原創(chuàng)性。

二、試題創(chuàng)作來源

推斷題的解題技巧是在熟悉相關的基礎知識的同時抓住題目中的特殊點，通過對物質特殊顏色、特征反應、特征現(xiàn)象等的分析推導，找出“突

破口”，大膽假設，綜合論證，得出結論。依據(jù)試卷雙向細目表所列的知識點要求，需要涉及金屬鐵、木炭的性質、還涉及到實驗室用雙氧水制取氧氣的反應。考慮金屬鐵、木炭以及用雙氧水制氧氣的催化劑二氧化錳都為黑色粉末，命題組教師決定從物質的顏色作為切入點設置一道物質推斷題。

試題初稿為：

實驗室有一包由三種物質組成的黑色粉末狀固體混合物。某小組想探究其成分，實驗流程圖如下：

（1）氣體A的化學式；

（2）寫出生成D的化學方程式：；

（3）寫出C溶液中含有的溶質 （填化學式）；

（4）推斷這包黑色粉末的成分。有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO3+NaHSO3、Na2SO3+NaOH四種情況，其中只有Na2SO3或只有NaHSO3時計算比較簡單，故可先分別假設所得固體中只有Na2SO3或NaHSO3。假設所得固體全部是Na2SO3，則由鈉原子守恒知可得到0.05 mol Na2SO3，質量為6.3 g；同理可求出當固體全部為NaHSO3時的質量為10.4 g，因計算出的兩個數(shù)據(jù)均大于所得到的固體質量，故說明固體物質中有一部分NaOH沒有轉化為相應的鹽。答案 D

應用10在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g鐵粉充分反應，鐵全部溶解并生成NO，有a4g HNO3被還原，則a∶b不可能為（ ）。

A.2∶1B.3∶1C.4∶1D.9∶2

（請同學們學習后自主解題。 答案A）

3.總結歸納

（1）極值法解題的基本思路

①把可逆反應假設成向左或向右的完全反應。

②把混合物假設成純凈物。

③把平行反應分別假設成單一反應。

（2）極值法解題的關鍵

緊扣題設的可能趨勢，以簡單組成或反應為基準，選好極端假設的落腳點。

化學計算題常常是綜合性題型，在解題時用一種方法往往解決不了，因此在實際解題中，可能一個題目需要用上幾種方法。在學習時只學會一兩種方法，解題還是有局限性，所以在平時要注意多積累，多總結一些常規(guī)的解題方法，在解題時能夠做到靈活應用，化學計算這一難點就不難解決了。當然不是所有的計算題都要用這些方法去套用，必須根據(jù)題目要求進行綜合分析選擇適用的解題方法。希望以上介紹的幾種方法對的題解有一定的幫助。

（收稿日期：2015-07-15）答案：

（1）H2

（2）2H2O2MnO22H2O+O2↑

（3）FeCl2

（4）鐵粉、木炭粉、二氧化錳（化學式也可）

此題涉及到試劑的選擇和用量、化學實驗基本操作、物質的顏色、狀態(tài)、物質的反應條件和反應現(xiàn)象、物質的特殊性質等等，試題要求依據(jù)相關提示來回答提出的問題，進而推斷混合物成分。試題包含的知識點較多，較零散，綜合性較強并具有很強的探究性。

三、試題研磨過程

本題雖然考查了金屬鐵、木炭的性質、實驗室用雙氧水制取氧氣的反應，還考查了催化劑的性質、物質分離和提純等化學基本實驗操作，與雙向細目表中的知識點分布非常吻合，但命題教師發(fā)現(xiàn)了一系列的問題。

問題一試題的難度超出課標要求

在試題試做過程中，審題教師發(fā)現(xiàn)，題干中只提到三種黑色粉末，并沒有限制黑色粉末的成分，初中階段涉及到的黑色粉末有Fe、C、CuO、MnO2、Fe3O4等。根據(jù)課標要求，在初中階段對四氧化三鐵的化學性質不做要求，如果不將黑色粉末加以限制就會使試題超出課標要求，命題對試題進行了修改，在題干中明確了黑色粉末可能含有的成分，即一包黑色粉末（可能含有鐵粉、木炭粉、二氧化錳中的一種或幾種）。這樣既解決了超出課標要求的同時也適度降低了試題的難度。

問題二試題存在不嚴密問題

試題中，向黑色粉末中加入鹽酸后沒有對固液混合物進行分離，這是不嚴密的。命題組及時進行了修改，在第一環(huán)節(jié)中添加了“過濾”操作，這樣就確保了試題主要環(huán)節(jié)的完整性和嚴密性；依據(jù)命題最初的設想，固體E應是木炭粉和二氧化錳的混合物，在空氣中加熱后木炭粉反應使混合物質量減少。但實際上經過濾操作后會有水份存在，如果直接進行加熱， “固體質量減少”這一結果會使學生對其中水份蒸發(fā)進行猜想，這樣就影響到最后的結論。命題組再次進行修改，添加上“干燥后在空氣中加熱”就避免了將學生的思維引入歧途，修改增強了試題嚴密性。

問題三試題的梯度設置不合理

本題屬于一道有難度和有較好區(qū)分度的試題，但考慮到畢業(yè)學業(yè)考試要面向全體學生，要體現(xiàn)試題的基礎性，因此對問題（1）～問題（4）在難度上設置了梯度。首先在推斷氣體A時做了提示：“密度最小的氣體”。這樣基礎差的學生也能答對。即使沒有試題情境，對于淺綠色溶液中的溶質學生都知道是FeCl2，因此第三個問題并沒有體現(xiàn)出對學生思維能力的考查。命題組再一次將“加入足量的鹽酸”修改為“加入過量的鹽酸”，此時，考慮溶液中含有的溶質時，既要考慮含有FeCl2，還要考慮鹽酸過量的事實。這樣既考查了學生的嚴密性，又增強了問題難度，試題在問題（1）～問題（4）的難度上也具有了明顯的梯度。

本題加強科學探究考查力度的命題思想也充分得到了體現(xiàn)。試題在考查學生運用基礎知識解決實際問題的同時，重點考查學生提取信息并運用信息進行推理的能力，讓不同層次的學生都得到了發(fā)展，這也是我們命制試題的核心所在。

試題最后稿為：

現(xiàn)有一包黑色粉末，可能含有鐵粉、木炭粉、二氧化錳中的一種或幾種。

請根據(jù)以下實驗流程圖進行推斷，并完成以下內容：

（1）氣體A的化學式；

（2）寫出生成氣體D的化學方程式：；

（3）寫出C溶液中含有的溶質（填化學式）；

（4）推斷這包黑色粉末的成分。

答案：（1）H2（2）2H2O2MnO22H2O+O2↑

（3）FeCl2、HCl

（4）鐵粉、木炭粉、二氧化錳（化學式也可）

命題工作好比雕刻藝術，“磨題”是編制試題中必不可少的環(huán)節(jié)。無論是原創(chuàng)題，還是改編題，對初步成形的題目要字斟句酌、反復審核、不斷完善、以確保語言精煉、邏輯嚴密、無科學性錯誤等。

四、推斷題常用的突破口

1.以物質特征顏色為突破口

（1）固體顏色：Fe、C、CuO、MnO2、Fe3O4（黑色）；Cu、Fe2O3、紅磷（紅色）；S（黃色）； Cu2（OH）2CO3（綠色）；CuSO4·5H2O（藍色）、KMnO4（暗紫色）、K2MnO4（灰綠色）。

（2）溶液顏色：CuCl2、CuSO4（藍色）：FeCl2、FeSO4（淺綠色）；FeCl3、Fe2（SO4）3（黃色）、 石蕊溶液（紫色）。

（3）火焰顏色：S在O2中燃燒（藍紫色）；S、H2在空氣中燃燒（淡藍色）；CO、CH4在空氣中燃燒（藍色）。

（4）沉淀顏色：BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3、Mg（OH）2（白色）：Cu（OH）2（藍色）；Fe（OH）3（紅褐色）。

2.以物質特征反應條件為突破口

點燃（一般有O2參加的反應）；通電（電解H2O）；催化劑（KClO3分解制O2、H2O2分解制O2）；高溫（CaCO3分解：C還原CO2、CuO、Fe2O3）；加熱（KClO3、KMnO4、Cu2（OH）2CO3等的分解，CO還原CuO、H2還原CuO、Fe2O3）。

3.以物質特征反應為突破口

（1）分解生成3種物質的反應

Cu2（OH）2CO3△2CuO+H2O+CO2↑

2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2

（2）單質A+化合物B→單質C+化合物D

H2+CuO△Cu+H2O

C+2CuO高溫2Cu+CO2↑

3C+2Fe2O3高溫4Fe+3CO2↑

2C+Fe3O4高溫3Fe+2CO2

（3）單質A+化合物B→化合物C+化合物D

CH4+2O2點燃CO2+2H2O

C2H5OH+3O2點燃2CO2+3H2O

（4）化合物A+化合物B→單質C+化合物D

CO+CuO△Cu+CO2

3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2

4CO+Fe3O4高溫3Fe+4CO2

（5）化合物A+化合物B→化合物C

CO2+H2OH2CO3

CaO+H2OCa（OH）2

（6）三角關系，如碳三角（C、CO2、CO）；氧三角（H2O2、H2O、O2）；鈣三角（CaCO3、Ca（OH）2、CaO）

4.以物質特征反應現(xiàn)象為突破口

（1）能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體是CO2。

（2）能使黑色CuO變紅（或紅色Fe2O3變黑）的氣體是H2或CO，固體是C。

（3）能使燃燒著的木條正常燃燒的氣體是空氣，燃燒得更旺的氣體是O2，使火焰熄滅的氣體是CO2或N2；能使帶火星的木條復燃的氣體是O2。

（4）能使白色無水CuSO4粉末變藍的氣體是水蒸氣。

（5）在O2中燃燒火星四射的物質是Fe。

（6）在空氣中燃燒生成CO2和H2O的物質是有機物，如CH4、C2H5OH等。

（7）與水反應放熱的物質是CaO。

（8）溶于水放熱的物質NaOH固體、濃H2SO4。

（9）溶于水吸熱的物質NH4NO3

（10）不溶于鹽酸或稀HNO3的白色沉淀有AgCl、BaSO4。

（11）溶于酸的沉淀有CaCO3、BaCO3、MgCO3、Mg（OH）2。

5.以元素或物質之最為突破口

（1）地殼中含量最多的元素是O，含量最多的金屬元素是Al。

（2）人體中含量最多的元素是O。

（3）空氣中含量最多的元素是N。

（4）形成化合物最多的元素是C。

（5）相對分子質量最小，密度最小的氣體是H2。

（6）相對分子質量最小的氧化物是H2O。

（7）自然界中硬度最大的物質是金剛石。

（8）最簡單的有機物是CH4。

（9）最常用的溶劑是H2O。

（10）人體中含量最多的物質是H2O。

（收稿日期：2015-11-25）