淺析“大題小做”類創(chuàng)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(dǎo)減少死記硬背和“機(jī)械刷題”現(xiàn)象。試題需要?jiǎng)?chuàng)新，“大題小做”便是高考化學(xué)命題者進(jìn)行的一種創(chuàng)新嘗試。“大題小做”的含義是將綜合大題的復(fù)雜框圖或裝置圖呈現(xiàn)在選擇題中進(jìn)行考查，比如實(shí)驗(yàn)綜合題和工藝流程題均有此類現(xiàn)象。

1 試題背景

實(shí)驗(yàn)綜合題、工藝流程題是未來高考化學(xué)的必考題型，在選擇題中可能以“大題小做”的形式呈現(xiàn)。其中實(shí)驗(yàn)綜合題的“大題小做”主要考查氣體參與的制備類和物質(zhì)檢驗(yàn)類探究實(shí)驗(yàn)；工藝流程題的“大題小做”主要考查物質(zhì)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(zhuǎn)化關(guān)系與規(guī)律，滲透了證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。

近年來，高考化學(xué)試題中出現(xiàn)“大題小做”的情況越發(fā)頻繁，尤其是進(jìn)入新高考的8個(gè)省市的適應(yīng)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(shù)目相似，一般是15道左右。由上表可以發(fā)現(xiàn)，“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(gè)省市的適應(yīng)性考試中有5個(gè)省市設(shè)置了工藝類“大題小做”題型，且從難度設(shè)置上來講，5個(gè)省市中有3個(gè)省市作為“難題”呈現(xiàn)，且未來應(yīng)考中還應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)綜合題的“大題小做”。

2 解題策略

筆者總結(jié)了解題思路的可視化，讓解題更加清晰。

2.1 “截段法”突破實(shí)驗(yàn)類“大題小做”

實(shí)驗(yàn)類“大題小做”一般有兩種：探究類，制備類。實(shí)驗(yàn)綜合題一般篇幅大，“轉(zhuǎn)化”成“選擇題”時(shí)勢必導(dǎo)致考查方向主要為主干知識(shí)和關(guān)鍵操作、試劑等。可通過截段的方式，抓住主干知識(shí)，逐個(gè)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(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治觥敖囟巍钡闹饕獙ο蟆１热缰苽漕悓?shí)驗(yàn)題，首先對“制備裝置”進(jìn)行“截段”，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理，對“制備”裝置的配套裝置進(jìn)行分析，如氣體產(chǎn)生裝置、氣體凈化裝置，收集裝置等。若是性質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)，首先結(jié)合化學(xué)反應(yīng)及物質(zhì)檢驗(yàn)的識(shí)記方法對“物質(zhì)檢驗(yàn)裝置”進(jìn)行截段，然后通過“排除干擾”對物質(zhì)檢驗(yàn)之間的除雜裝置進(jìn)行“截段”分析。

【例1】(2017·全國Ⅰ卷·10)實(shí)驗(yàn)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(zhì)，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(diǎn)燃，通過聲音判斷氣體純度

C.結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱

D.裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣

【解題模型】

圖2

通過將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕摹敖囟巍碧幚恚プ　爸鞲伞狈治龈餮b置的作用，然后再分析其他裝置，可迅速找到突破口。同時(shí)通過“截段”的方式，也可迅速突破實(shí)驗(yàn)裝置連接順序的設(shè)問。

【答案】B

①

②

③

④

⑤

( )

A.裝置連接順序是①→⑤→④→②→③

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)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(xiàn)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(fā)生的化學(xué)反應(yīng)較多，分析起來較難。若是能夠?qū)⒚恳粋€(gè)方框里的“工序”所發(fā)生的物理和化學(xué)變化辨識(shí)清楚，那么問題即可迎刃而解。將工藝流程題轉(zhuǎn)化為“選擇題”同樣面臨同實(shí)驗(yàn)題的一樣困境，應(yīng)主要考查主干知識(shí)，如化學(xué)反應(yīng)及其類型、物質(zhì)分析、化學(xué)或離子方程式書寫正誤判斷等知識(shí)。筆者認(rèn)為將各“工序”“可視化”為框圖的形式，再結(jié)合有關(guān)工藝流程的相關(guān)“答題模板”的總結(jié)即可突破。在對微粒進(jìn)行“可視化”時(shí)，要注意固體、溶液、氣體的標(biāo)注。

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

圖4

下列說法正確的是

( )

A.煅燒時(shí)沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)

B.濾渣Ⅱ中主要成分是Al(OH)3

C.可循環(huán)使用的物質(zhì)是CO2和Na2CO3

D.由Na2CrO4轉(zhuǎn)化為K2Cr2O7的過程中需加入KOH

【解題模型】

通過將物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化“可視化”可清晰地看出各物質(zhì)在各“工序”中的變化情況及呈現(xiàn)形式。比如通過分析“煅燒”后各元素的存在形式可發(fā)現(xiàn)發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，對比各個(gè)“工序”中物質(zhì)的變化，可知循環(huán)利用的物質(zhì)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(shí)產(chǎn)生的廢渣中有SO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯(cuò)誤的是

( )

B.浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行

C.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)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(chuàng)

在命制試題過程中，應(yīng)抓住素材的選取和考點(diǎn)的取舍。以工藝流程題創(chuàng)設(shè)“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(gè)方面：可以將已有的工藝流程綜合題進(jìn)行“小題”化，也可以將文獻(xiàn)中的工藝進(jìn)行簡化優(yōu)化。

兩種素材來源對比，相比而言前者容易，后者需要重點(diǎn)關(guān)注《無機(jī)鹽工業(yè)》等期刊，或者到知網(wǎng)中進(jìn)行搜索，比如搜索“鋰離子電池”、“金屬回收”等關(guān)鍵詞。

3.2 確定考點(diǎn)

基于工藝流程題的設(shè)問角度，見表2：

表2 近五年高考化學(xué)及“八省聯(lián)考”工藝流程綜合題常見設(shè)問角度或方向

在創(chuàng)設(shè)試題過程中，應(yīng)注意盡量避免多次考查“高頻”考點(diǎn)，因?yàn)槿菀着c非選擇題中的工藝流程題重復(fù)。可以將“中頻”和“低頻”考點(diǎn)呈現(xiàn)在選擇題中，比如“循環(huán)利用的物質(zhì)”“化合價(jià)的判斷”。應(yīng)滲透基礎(chǔ)概念如氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)等反應(yīng)類型判斷、試劑的選擇等。

3.3 試題呈現(xiàn)

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(chǎn)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(jìn)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(jìn)行了刪除。最終流程如圖7所示：

圖7

待流程圖確定后，再結(jié)合常見考點(diǎn)設(shè)置選項(xiàng)。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(cuò)誤的是

( )

A.“物質(zhì)X”為H2SO4溶液

B.NaOH溶液吸收“酸浸”時(shí)產(chǎn)生的氮氧化物氣體

C.“轉(zhuǎn)化”時(shí)，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(jié)束語