張顏濤

以2012年牡丹江市中考化學(xué)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(dòng)機(jī)

依據(jù)2012年牡丹江市中考化學(xué)學(xué)科考試說明，試卷結(jié)構(gòu)要求在第21題設(shè)置一道物質(zhì)推斷題。物質(zhì)推斷題一般是指在題干中給出即定條件，讓學(xué)生聯(lián)系相關(guān)的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，從概念原理、元素化合物性質(zhì)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等進(jìn)行分析推理，得出正確結(jié)論的試題。這類試題最能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，它能全面考查學(xué)生對(duì)元素化合物知識(shí)的掌握情況，同時(shí)具有知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)、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(xué)生的分析、推理、綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，具有很強(qiáng)的區(qū)分度與選拔功能。物質(zhì)推斷題已成為現(xiàn)今中考的熱點(diǎn)試題和亮點(diǎn)試題。因此，為保證考試的公平性，要求物質(zhì)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(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)抓住題目中的特殊點(diǎn)，通過對(duì)物質(zhì)特殊顏色、特征反應(yīng)、特征現(xiàn)象等的分析推導(dǎo)，找出“突

破口”，大膽假設(shè)，綜合論證，得出結(jié)論。依據(jù)試卷雙向細(xì)目表所列的知識(shí)點(diǎn)要求，需要涉及金屬鐵、木炭的性質(zhì)、還涉及到實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣的反應(yīng)?？紤]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(zhì)的顏色作為切入點(diǎn)設(shè)置一道物質(zhì)推斷題。

試題初稿為：

實(shí)驗(yàn)室有一包由三種物質(zhì)組成的黑色粉末狀固體混合物。某小組想探究其成分，實(shí)驗(yàn)流程圖如下：

（1）氣體A的化學(xué)式；

（2）寫出生成D的化學(xué)方程式：；

（3）寫出C溶液中含有的溶質(zhì) （填化學(xué)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(shí)計(jì)算比較簡(jiǎn)單，故可先分別假設(shè)所得固體中只有Na2SO3或NaHSO3。假設(shè)所得固體全部是Na2SO3，則由鈉原子守恒知可得到0.05 mol Na2SO3，質(zhì)量為6.3 g；同理可求出當(dāng)固體全部為NaHSO3時(shí)的質(zhì)量為10.4 g，因計(jì)算出的兩個(gè)數(shù)據(jù)均大于所得到的固體質(zhì)量，故說明固體物質(zhì)中有一部分NaOH沒有轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽。答案 D

應(yīng)用10在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g鐵粉充分反應(yīng)，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(qǐng)同學(xué)們學(xué)習(xí)后自主解題。 答案A）

3.總結(jié)歸納

（1）極值法解題的基本思路

①把可逆反應(yīng)假設(shè)成向左或向右的完全反應(yīng)。

②把混合物假設(shè)成純凈物。

③把平行反應(yīng)分別假設(shè)成單一反應(yīng)。

（2）極值法解題的關(guān)鍵

緊扣題設(shè)的可能趨勢(shì)，以簡(jiǎn)單組成或反應(yīng)為基準(zhǔn)，選好極端假設(shè)的落腳點(diǎn)。

化學(xué)計(jì)算題常常是綜合性題型，在解題時(shí)用一種方法往往解決不了，因此在實(shí)際解題中，可能一個(gè)題目需要用上幾種方法。在學(xué)習(xí)時(shí)只學(xué)會(huì)一兩種方法，解題還是有局限性，所以在平時(shí)要注意多積累，多總結(jié)一些常規(guī)的解題方法，在解題時(shí)能夠做到靈活應(yīng)用，化學(xué)計(jì)算這一難點(diǎn)就不難解決了。當(dāng)然不是所有的計(jì)算題都要用這些方法去套用，必須根據(jù)題目要求進(jìn)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(duì)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(xué)式也可）

此題涉及到試劑的選擇和用量、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、物質(zhì)的反應(yīng)條件和反應(yīng)現(xiàn)象、物質(zhì)的特殊性質(zhì)等等，試題要求依據(jù)相關(guān)提示來回答提出的問題，進(jìn)而推斷混合物成分。試題包含的知識(shí)點(diǎn)較多，較零散，綜合性較強(qiáng)并具有很強(qiáng)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(zhì)、實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣的反應(yīng)，還考查了催化劑的性質(zhì)、物質(zhì)分離和提純等化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作，與雙向細(xì)目表中的知識(shí)點(diǎn)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(biāo)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(biāo)要求，在初中階段對(duì)四氧化三鐵的化學(xué)性質(zhì)不做要求，如果不將黑色粉末加以限制就會(huì)使試題超出課標(biāo)要求，命題對(duì)試題進(jìn)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(biāo)要求的同時(shí)也適度降低了試題的難度。

問題二試題存在不嚴(yán)密問題

試題中，向黑色粉末中加入鹽酸后沒有對(duì)固液混合物進(jìn)行分離，這是不嚴(yán)密的。命題組及時(shí)進(jìn)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(yán)密性；依據(jù)命題最初的設(shè)想，固體E應(yīng)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(yīng)使混合物質(zhì)量減少。但實(shí)際上經(jīng)過濾操作后會(huì)有水份存在，如果直接進(jìn)行加熱， “固體質(zhì)量減少”這一結(jié)果會(huì)使學(xué)生對(duì)其中水份蒸發(fā)進(jìn)行猜想，這樣就影響到最后的結(jié)論。命題組再次進(jìn)行修改，添加上“干燥后在空氣中加熱”就避免了將學(xué)生的思維引入歧途，修改增強(qiáng)了試題嚴(yán)密性。

問題三試題的梯度設(shè)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(xué)業(yè)考試要面向全體學(xué)生，要體現(xiàn)試題的基礎(chǔ)性，因此對(duì)問題（1）～問題（4）在難度上設(shè)置了梯度。首先在推斷氣體A時(shí)做了提示：“密度最小的氣體”。這樣基礎(chǔ)差的學(xué)生也能答對(duì)。即使沒有試題情境，對(duì)于淺綠色溶液中的溶質(zhì)學(xué)生都知道是FeCl2，因此第三個(gè)問題并沒有體現(xiàn)出對(duì)學(xué)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(shí)，考慮溶液中含有的溶質(zhì)時(shí)，既要考慮含有FeCl2，還要考慮鹽酸過量的事實(shí)。這樣既考查了學(xué)生的嚴(yán)密性，又增強(qiáng)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(qiáng)科學(xué)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(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的同時(shí)，重點(diǎn)考查學(xué)生提取信息并運(yùn)用信息進(jìn)行推理的能力，讓不同層次的學(xué)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(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)流程圖進(jìn)行推斷，并完成以下內(nèi)容：

（1）氣體A的化學(xué)式；

（2）寫出生成氣體D的化學(xué)方程式：；

（3）寫出C溶液中含有的溶質(zhì)（填化學(xué)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(xué)式也可）

命題工作好比雕刻藝術(shù)，“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(duì)初步成形的題目要字斟句酌、反復(fù)審核、不斷完善、以確保語言精煉、邏輯嚴(yán)密、無科學(xué)性錯(cuò)誤等。

四、推斷題常用的突破口

1.以物質(zhì)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(lán)色）、KMnO4（暗紫色）、K2MnO4（灰綠色）。

（2）溶液顏色：CuCl2、CuSO4（藍(lán)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(lán)紫色）；S、H2在空氣中燃燒（淡藍(lán)色）；CO、CH4在空氣中燃燒（藍(lán)色）。

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

2.以物質(zhì)特征反應(yīng)條件為突破口

點(diǎn)燃（一般有O2參加的反應(yīng)）；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(zhì)特征反應(yīng)為突破口

（1）分解生成3種物質(zhì)的反應(yīng)

Cu2（OH）2CO3△2CuO+H2O+CO2↑

2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2

（2）單質(zhì)A+化合物B→單質(zhì)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(zhì)A+化合物B→化合物C+化合物D

CH4+2O2點(diǎn)燃CO2+2H2O

C2H5OH+3O2點(diǎn)燃2CO2+3H2O

（4）化合物A+化合物B→單質(zhì)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(guān)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(zhì)特征反應(yīng)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(fù)燃的氣體是O2。

（4）能使白色無水CuSO4粉末變藍(lán)的氣體是水蒸氣。

（5）在O2中燃燒火星四射的物質(zhì)是Fe。

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

（7）與水反應(yīng)放熱的物質(zhì)是CaO。

（8）溶于水放熱的物質(zhì)NaOH固體、濃H2SO4。

（9）溶于水吸熱的物質(zhì)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(zhì)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(duì)分子質(zhì)量最小，密度最小的氣體是H2。

（6）相對(duì)分子質(zhì)量最小的氧化物是H2O。

（7）自然界中硬度最大的物質(zhì)是金剛石。

（8）最簡(jiǎn)單的有機(jī)物是CH4。

（9）最常用的溶劑是H2O。

（10）人體中含量最多的物質(zhì)是H2O。

（收稿日期：2015-11-25）