淺析“大題小做”類創新試題的突破策略與命制思路

湖南 易富饒

高考命題要求：引導減少死記硬背和“機械刷題”現象。試題需要創新，“大題小做”便是高考化學命題者進行的一種創新嘗試。“大題小做”的含義是將綜合大題的復雜框圖或裝置圖呈現在選擇題中進行考查，比如實驗綜合題和工藝流程題均有此類現象。

1 試題背景

實驗綜合題、工藝流程題是未來高考化學的必考題型，在選擇題中可能以“大題小做”的形式呈現。其中實驗綜合題的“大題小做”主要考查氣體參與的制備類和物質檢驗類探究實驗；工藝流程題的“大題小做”主要考查物質的制備與分離。該類題型能夠很好地考查金屬與非金屬及其化合物之間的轉化關系與規律，滲透了證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任的核心素養。

近年來，高考化學試題中出現“大題小做”的情況越發頻繁，尤其是進入新高考的8個省市的適應性測試的考查中。具體考查情況，見表1：

表1 近五年“大題小做”考查情況

各省市試題中選擇題數目相似，一般是15道左右。由上表可以發現，“大題小做”類試題，過去高考試題中并非屬于高頻考題。但是8個省市的適應性考試中有5個省市設置了工藝類“大題小做”題型，且從難度設置上來講，5個省市中有3個省市作為“難題”呈現，且未來應考中還應注意實驗綜合題的“大題小做”。

2 解題策略

筆者總結了解題思路的可視化，讓解題更加清晰。

2.1 “截段法”突破實驗類“大題小做”

實驗類“大題小做”一般有兩種：探究類，制備類。實驗綜合題一般篇幅大，“轉化”成“選擇題”時勢必導致考查方向主要為主干知識和關鍵操作、試劑等。可通過截段的方式，抓住主干知識，逐個擊破其他裝置或操作的目的或理由。

(1)思維主線

(2)模型解讀

通過實驗目的分析“截段”的主要對象。比如制備類實驗題，首先對“制備裝置”進行“截段”，結合化學反應原理，對“制備”裝置的配套裝置進行分析，如氣體產生裝置、氣體凈化裝置，收集裝置等。若是性質探究類實驗，首先結合化學反應及物質檢驗的識記方法對“物質檢驗裝置”進行截段，然后通過“排除干擾”對物質檢驗之間的除雜裝置進行“截段”分析。

【例1】(2017·全國Ⅰ卷·10)實驗室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖1所示(Zn粒中往往含有碳等雜質，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是

圖1

( )

A.①②③中依次盛裝KMNO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液

B.管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點燃，通過聲音判斷氣體純度

C.結束反應時，先關閉活塞K，再停止加熱

D.裝置Q(啟普發生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣

【解題模型】

圖2

通過將實驗裝置進行實驗目的化的“截段”處理，抓住“主干”分析各裝置的作用，然后再分析其他裝置，可迅速找到突破口。同時通過“截段”的方式，也可迅速突破實驗裝置連接順序的設問。

【答案】B

①

②

③

④

⑤

( )

A.裝置連接順序是①→⑤→④→②→③

B.實驗時點燃酒精燈的順序是①→②→④

C.裝置②中黑色粉末變紅，說明裝置④中生成了CO

D.用Fe2O3替代CuO，用盛裝濃硫酸的洗氣瓶替代⑤，現象相同

【解題模型】

【答案】D

2.2 “思維可視”突破工藝類“大題小做”

工藝流程題一般發生的化學反應較多，分析起來較難。若是能夠將每一個方框里的“工序”所發生的物理和化學變化辨識清楚，那么問題即可迎刃而解。將工藝流程題轉化為“選擇題”同樣面臨同實驗題的一樣困境，應主要考查主干知識，如化學反應及其類型、物質分析、化學或離子方程式書寫正誤判斷等知識。筆者認為將各“工序”“可視化”為框圖的形式，再結合有關工藝流程的相關“答題模板”的總結即可突破。在對微粒進行“可視化”時，要注意固體、溶液、氣體的標注。

【例2】(2021·湖南省適應性考試·13)以某冶金工業產生的廢渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)為原料，根據下列流程可制備K2Cr2O7。

圖4

下列說法正確的是

( )

A.煅燒時沒有發生氧化還原反應

B.濾渣Ⅱ中主要成分是Al(OH)3

C.可循環使用的物質是CO2和Na2CO3

D.由Na2CrO4轉化為K2Cr2O7的過程中需加入KOH

【解題模型】

通過將物質間的轉化“可視化”可清晰地看出各物質在各“工序”中的變化情況及呈現形式。比如通過分析“煅燒”后各元素的存在形式可發現發生了氧化還原反應，對比各個“工序”中物質的變化，可知循環利用的物質為CO2和 Na2CO3。

【答案】C

【練2】(2020·山東卷·9)以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如圖5所示：

圖5

已知浸出時產生的廢渣中有SO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯誤的是

( )

B.浸出和沉鎂的操作均應在較高溫度下進行

C.流程中可循環使用的物質有NH3、NH4Cl

D.分離Mg2+與Al3+、Fe3+是利用了它們氫氧化物Ksp的不同

【解題模型】

【答案】B

3 試題原創

在命制試題過程中，應抓住素材的選取和考點的取舍。以工藝流程題創設“大題小做”題型為例。

3.1 素材來源

命制工藝流程題的素材來源主要有2個方面：可以將已有的工藝流程綜合題進行“小題”化，也可以將文獻中的工藝進行簡化優化。

兩種素材來源對比，相比而言前者容易，后者需要重點關注《無機鹽工業》等期刊，或者到知網中進行搜索，比如搜索“鋰離子電池”、“金屬回收”等關鍵詞。

3.2 確定考點

基于工藝流程題的設問角度，見表2：

表2 近五年高考化學及“八省聯考”工藝流程綜合題常見設問角度或方向

在創設試題過程中，應注意盡量避免多次考查“高頻”考點，因為容易與非選擇題中的工藝流程題重復。可以將“中頻”和“低頻”考點呈現在選擇題中，比如“循環利用的物質”“化合價的判斷”。應滲透基礎概念如氧化還原反應和復分解反應等反應類型判斷、試劑的選擇等。

3.3 試題呈現

筆者最終選擇張銀雪的《從金屬切削廢料中回收鎳和鈷生產硫酸鎳和氯化鈷》作為命題素材，原文流程圖如圖6所示：

圖6

流程圖過于繁雜，需要進行“簡化”，基于不改變其核心操作和試劑的前提下，對“除鉻”和“二次鎳鈷分離”進行了刪除。最終流程如圖7所示：

圖7

待流程圖確定后，再結合常見考點設置選項。最終試題成型如下：

以金屬切削廢料(由Fe和鎳鈷合金、金剛砂組成)為原料制備COCl2·6H2O和NiSO4溶液的流程如圖8所示：

圖8

下列說法錯誤的是

( )

A.“物質X”為H2SO4溶液

B.NaOH溶液吸收“酸浸”時產生的氮氧化物氣體

C.“轉化”時，可用H2O2代替HCl，作氧化劑

D.“鈷鎳分離”利用了CO3+和CO2+、Ni2+的氫氧化物沉淀的Ksp不同

【答案】C

4 結束語