邢泰宇　桑紅波

高考是一場選拔性的公平公正的考試，因涉及面廣，參與人數(shù)多，其試題的命制自然需要適當(dāng)?shù)膮^(qū)分度和嚴(yán)謹(jǐn)性，但是高考部分試題也難免出現(xiàn)一些命題欠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤?。比如?011年全國卷Ⅰ第13題C選項(xiàng)，反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3nx mol，混淆了物質(zhì)的量和微粒數(shù)目這兩個概念，實(shí)際上是錯誤答案；2006年全國卷Ⅰ第9題，認(rèn)為電解熔融的氯化鋁可以制備鋁單質(zhì)，對氯化鋁是離子化合物還是共價(jià)化合物區(qū)分錯誤?，F(xiàn)對高考部分化學(xué)試題命題的嚴(yán)謹(jǐn)性分析如下。

1忽略反應(yīng)中物質(zhì)間相對量的大小關(guān)系

2014年全國大綱卷第27題節(jié)選：B、D、E組成的一種鹽中，E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%，其水溶液與F單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。（注明：B、D、E、F及其題中鹽分別是：碳元素、氧元素、鈉元素、氯元素及碳酸鈉。）

答案：2Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3

試題分析：可以這樣理解該反應(yīng)過程，氯氣通入水溶液中發(fā)生反應(yīng)形成氯水，化學(xué)反應(yīng)式為：

Cl2+H2O=HCl+HClO①

當(dāng)通入少量氯氣時(shí)，因?yàn)樯傻腍Cl和HClO較少，碳酸鈉相對過量，酸性大小順序?yàn)椋篐Cl>H2CO3>HClO>HCO-3（25 ℃時(shí)，酸的平衡常數(shù)：HClO的Ka=2.95×10-8，H2CO3的Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11），此時(shí)發(fā)生反應(yīng)：

Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3②

Na2CO3+HClO=NaClO+NaHCO3③

將反應(yīng)①、②、③相加，消掉中間產(chǎn)物，得總反應(yīng)2Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3。

當(dāng)通入過量氯氣時(shí)，因?yàn)樯傻腍Cl和HClO較多，碳酸鈉相對不足，因?yàn)辂}酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，會優(yōu)先與碳酸鈉反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑④

而次氯酸剩余沒有參與反應(yīng)。將反應(yīng)①、④相加，消掉中間產(chǎn)物，得總反應(yīng)Na2CO3+2Cl2+H2O=2NaCl+2HClO+CO2↑。

試題嚴(yán)謹(jǐn)性分析：忽略了碳酸鈉溶液與氯水反應(yīng)涉及到二者相對量的大小關(guān)系，命題欠嚴(yán)謹(jǐn)。

對比實(shí)驗(yàn)：A、B兩個平均學(xué)習(xí)成績相當(dāng)?shù)母呷砜瓢?，A班60人，B班64人，給定15 min時(shí)間完成2014年全國大綱卷第27題，其中A班將該小題中“F單質(zhì)”改為“少量F單質(zhì)”，并提供酸性的大小順序H2CO3>HClO>HCO-3，B班未做修改。結(jié)果該小題A班有21人答對，正確率為350%；B班有4人答對，正確率為6.3%。高考時(shí)試題量大，時(shí)間緊，影響學(xué)生答題的因素多，如果該題不做修改的話，正確率會更低。

修改建議：將題中“F單質(zhì)”改為“少量F單質(zhì)”，并提供H2CO3、HClO和HCO-3酸性的大小順序，或者對應(yīng)酸的電離平衡常數(shù)。

2考查學(xué)生能力與試題區(qū)分度難同時(shí)兼顧

2012年全國新課標(biāo)卷第27題節(jié)選：工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱（ΔH）分別為-890.3 kJ/mol、-2858 kJ/mol和-283.0 kJ/mol，則生成1 m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO所需熱量為

。

答案：5.52×103 kJ。

試題分析：首先依據(jù)燃燒熱概念寫出：

（1）CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l），ΔH1=-890.3 kJ/mol

（2）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l），ΔH2=-285.8 kJ/mol

（3）CO（g）+1/2 O2（g）=CO2（g），ΔH3=-283.0 kJ/mol

再寫出高溫重整反應(yīng)CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g），由①式-②式×2-③式×2即得，所以該反應(yīng)ΔH=ΔH1-2ΔH2-2ΔH3=（-890.3+285.8×2+283.0×2） kJ/mol=247.3 kJ/mol，生成1 m3 CO所需熱量為1 000 L÷22.4L/mol×247.3 kJ/mol×1/2≈5 520 kJ。

存在的誤區(qū)是學(xué)生不知道重整反應(yīng)氫元素對應(yīng)的產(chǎn)物，對于水在高溫時(shí)的穩(wěn)定性不甚了解，加之審題不清沒有關(guān)注到高溫條件，錯寫水的狀態(tài)，重整反應(yīng)可能這樣寫CH4（g）+3CO2（g）=4CO（g）+2H2O（l），由①式-③式×4得該反應(yīng)ΔH=241.7 kJ/mol，同法算得生成1 m3 CO所需熱量為2 700 kJ。

試題嚴(yán)謹(jǐn)性分析：先分析重整反應(yīng)的書寫，其中氫元素對應(yīng)的產(chǎn)物是H2O還是H2是重點(diǎn)。因?yàn)槭歉邷貤l件，H2O可分解，另外題中沒有給出與H2O（g）相關(guān)的能量數(shù)據(jù)，所以產(chǎn)物為H2。其次，根據(jù)CH4、H2和CO的燃燒熱，利用蓋斯定律求出重整反應(yīng)的ΔH。最后，計(jì)算出生成1 m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO所需熱量，考查了學(xué)生分析能力、計(jì)算能力，試題命題嚴(yán)謹(jǐn)。

對比實(shí)驗(yàn)：A、B兩個平均學(xué)習(xí)成績相當(dāng)?shù)母呷砜瓢?，給定15 min時(shí)間完成2012年全國新課標(biāo)卷第27題（不準(zhǔn)使用計(jì)算器），其中A班將該小題中“高溫重整制備CO”改為“高溫重整制備CO和H2”，B班未做修改。結(jié)果該小題A班有26人答對，正確率為43.3%；B班有3人答對，正確率為4.7%。

該小題先要分析重整反應(yīng)，之后有大量的計(jì)算，在不使用計(jì)算器的情況下，該小題的正確率極低，試題的區(qū)分度太小，使得考查學(xué)生分析能力、計(jì)算能力的目的流于形式。

修改建議：將題中“高溫重整制備CO”改為“高溫重整制備CO和H2”。

3同分異構(gòu)體書寫時(shí)限定條件不嚴(yán)謹(jǐn)

2012年全國新課標(biāo)卷第38題節(jié)選：E（分子式C7H5O2Cl）的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有種。

答案：13。

試題分析：苯環(huán)上的取代基有多種情況：①Cl—和HCOO—；②Cl—、HO—和HCO—等。若是第①種情況，兩個取代基分別位于鄰、間、對位置，有3種同分異構(gòu)體。若是第②種情況，先固定Cl—和HO—兩個取代基分別位于鄰、間、對位置，有3種，然后再加上HCO—，分別有4、4、2種加法，得到10種同分異構(gòu)體，此時(shí)共有13種同分異構(gòu)體。若是聯(lián)系到次氯酸的結(jié)構(gòu)H—O—Cl，苯環(huán)上取代基還有第③種—O—Cl和HCO—的可能，這兩個取代基分別位于鄰、間、對位置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，有3種同分異構(gòu)體，此時(shí)共有16種同分異構(gòu)體。

試題嚴(yán)謹(jǐn)性分析：根據(jù)氧、氯原子的成鍵規(guī)律，聯(lián)系次氯酸結(jié)構(gòu)，有些學(xué)生會想到如圖1所示的3種結(jié)構(gòu)，同樣滿足題目要求，只是—O—Cl基團(tuán)不常見而已，因此試題命題欠嚴(yán)謹(jǐn)。

對比實(shí)驗(yàn)：A、B兩個平均學(xué)習(xí)成績相當(dāng)?shù)母呷砜瓢啵o定15 min時(shí)間完成2012年全國新課標(biāo)卷第38題，其中A班將該小題中“含有苯環(huán)”改為“含有苯環(huán)，分子中無O—Cl結(jié)構(gòu)”，B班未做修改。結(jié)果該小題A班有38人答對，正確率為63.3%；B班有39人答對，正確率為60.9%，且B班有3人答案為16種，詢問這3名學(xué)生，他們都認(rèn)為有圖1中的3種結(jié)構(gòu)。

和此題類似，2014年高考全國新課標(biāo)I卷理綜化學(xué)部分38題，對乙基苯胺（分子式C8H11N）的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有19種，根據(jù)氮原子成鍵規(guī)律，其分別有NH2—、—NH—、—N— 3種成鍵方式，若按學(xué)生熟悉的基團(tuán)寫，只能寫出含氨基（NH2—）的結(jié)構(gòu)，后兩種結(jié)構(gòu)因?yàn)椴怀Ｒ娋秃茈y寫出了。

修改建議：將題中“含有苯環(huán)”改為“含有苯環(huán)，分子中無O-Cl結(jié)構(gòu)”。

4對甲基苯酚和鄰甲基苯酚區(qū)分錯誤

2008年全國卷Ⅰ第29題節(jié)選：化合物C的分子式是C7H8O，C遇FeCl3溶液顯紫色，C與溴水反應(yīng)生成的一溴代物只有兩種，則C的結(jié)構(gòu)簡式為。

答案：如圖2左圖所示（對甲基苯酚）。

試題分析：酚類物質(zhì)與溴水可發(fā)生親電取代反應(yīng)，酚羥基對鄰、對位是強(qiáng)烈致活的，而對間位則是弱鈍化的，特別有利于溴代反應(yīng)在羥基的鄰、對位進(jìn)行，而不利于在羥基的間位進(jìn)行。因此，對甲基苯酚與溴水反應(yīng)生成的一溴代物只有1種，而鄰甲基苯酚，如圖2右圖所示，與溴水反應(yīng)生成的一溴代物有2種。

試題嚴(yán)謹(jǐn)性分析：命題欠嚴(yán)謹(jǐn)，原因如下。其一：有學(xué)者采用7890A5975C型GC/MS聯(lián)用儀（美國安捷倫）進(jìn)行了對甲基苯酚和鄰甲基苯酚與溴水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：GC/MS法觀察到對甲基苯酚與溴水反應(yīng)生成的一溴代物只有1種，而鄰甲基苯酚與溴水反應(yīng)生成的一溴代物有兩種，試題答案制定錯誤。其二：酚類與溴水反應(yīng)很靈敏，速度很快，很難停留在一溴取代產(chǎn)物階段，很容易進(jìn)一步溴化，得到二溴或三溴代產(chǎn)物。若要制得一溴代產(chǎn)物，反應(yīng)需在CS2、CCl4等非極性溶劑中進(jìn)行。

對比實(shí)驗(yàn)：A、B兩個同層次的高三理科班，給定15 min時(shí)間完成2008年全國卷Ⅰ第29題，其中A班將該小題中“C與溴水反應(yīng)生成的一溴代物只有2種”改為“C苯環(huán)上的一溴代物只有2種”，B班未做修改。結(jié)果該小題A班答出對甲基苯酚有58人，正確率為96.7%；答出鄰甲基苯酚2人，錯誤率為33%。B班答出對甲基苯酚有21人，所占人數(shù)比例為328%；答出鄰甲基苯酚42人，所占人數(shù)比例為656%，答出間甲基苯1人，所占人數(shù)比例為1.6%。

和此題類似，1998年高考全國卷化學(xué)第25題，能夠跟1 mol白藜蘆醇（如圖3左圖所示）起反應(yīng)的Br2的最大用量是6 mol。能與Br2反應(yīng)的有兩種情況：一種是碳碳雙鍵與Br2的加成，如圖3右圖所示，消耗1 mol Br2；另一種是酚羥基的鄰、對位氫的取代，消耗5 mol Br2，其中左側(cè)苯環(huán)酚羥基的間位有氫原子，但是通常不發(fā)生取代反應(yīng)。

修改建議：將題中“C與溴水反應(yīng)生成的一溴代物只有2種”改為“C苯環(huán)上的一溴代物只有2種”。