新高考導(dǎo)向下的新情境創(chuàng)新題
——第二屆命題征集活動(dòng)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新試題選登

1.2022北京冬奧會(huì)中使用了很多高新材料，如冬奧會(huì)頒獎(jiǎng)禮服內(nèi)膽使用了第二代石墨烯發(fā)熱材料；速滑競(jìng)賽服使用了高性能合成纖維和聚酯材料；火炬“飛揚(yáng)”使用了新型碳纖維樹脂復(fù)合材料。下列有關(guān)材料的說法錯(cuò)誤的是

( )

A.石墨烯、金剛石、石墨互為同素異形體

B.合成纖維與碳纖維均屬于有機(jī)高分子材料

C.聚酯可由多元醇和多元酸縮聚而得，是高分子聚合物

D.一般樹脂材料耐火性較差，但火炬“飛揚(yáng)”使用的新型碳纖維樹脂復(fù)合材料具有較高的耐火性

【參考答案】B

【命題意圖】本題以北京冬奧會(huì)相關(guān)知識(shí)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)考查學(xué)生的化學(xué)與生活、化學(xué)與材料相關(guān)知識(shí)。

【解題思路】石墨烯與金剛石、石墨均為碳單質(zhì)，互為同素異形體，A項(xiàng)正確；合成纖維屬于有機(jī)高分子材料，而碳纖維不是，B項(xiàng)錯(cuò)誤；聚酯可由多元醇和多元酸縮聚而得，是高分子聚合物，C項(xiàng)正確；火炬“飛揚(yáng)”采用氫作燃料，火焰溫度較高，故此新型碳纖維樹脂復(fù)合材料具有較高的耐火性，D項(xiàng)正確。

【創(chuàng)新點(diǎn)分析】本題的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于題干材料設(shè)置，以我國(guó)2022北京冬奧會(huì)相關(guān)知識(shí)為材料，以北京冬奧會(huì)所用的高科技材料為考查點(diǎn)。

【點(diǎn)評(píng)】本題體現(xiàn)了新情境下與化學(xué)材料相關(guān)的知識(shí)的考查方式，緊跟時(shí)事，將化學(xué)與科技結(jié)合，與新高考命題趨勢(shì)相符合。

【作者單位 姓名】石家莊市第一中學(xué) 胡策策

2.下列關(guān)于材料的說法錯(cuò)誤的是

( )

A.碳纖維是具有耐高溫、耐腐蝕性的混合物

B.嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面展示的五星紅旗用的材料是芳綸纖維，是一種高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸堿、重量輕的有機(jī)高分子材料

C.超臨界二氧化碳制冷技術(shù)利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，有助于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”

D.冬奧會(huì)服裝的“黑科技”材料石墨烯和足球烯互為同素異形體

【參考答案】C

【命題意圖】本題利用冬奧會(huì)和嫦娥五號(hào)相關(guān)的材料和技術(shù)為素材考查化學(xué)與STSE。

【解題思路】碳纖維是具有耐高溫、耐腐蝕性的混合物，A正確；芳綸纖維是高強(qiáng)度、耐高溫和酸堿且重量輕、可塑性強(qiáng)的有機(jī)高分子，B正確；超臨界二氧化碳制冷技術(shù)利用二氧化碳的氣液臨界態(tài)，當(dāng)汽化時(shí)吸收環(huán)境的熱量導(dǎo)致溫度降低，屬于物理性質(zhì)，C錯(cuò)誤；石墨烯、足球烯、金剛石和石墨互為同素異形體，D正確。

【創(chuàng)新點(diǎn)分析】前三個(gè)選項(xiàng)的題干材料設(shè)置比較新穎，考查的知識(shí)面比較廣。

【點(diǎn)評(píng)】本題涉及材料、環(huán)境保護(hù)等熱點(diǎn)問題，基礎(chǔ)性強(qiáng)，屬于高考?？碱}。

【作者單位 姓名】河北衡水中學(xué) 趙梅青

3.神舟十三號(hào)已凱旋，其返回艙表面及底部包裹著防熱層，防熱層由特殊的玻璃纖維與有機(jī)合成樹脂復(fù)合而成，返回艙的舷窗玻璃為鋼化玻璃，航天員還身穿鈦合金制成的衣服。下列說法不正確的是

( )

B.鋼化玻璃的原材料是混合物

C.鈦合金的熔點(diǎn)較鈦單質(zhì)低，硬度較鈦單質(zhì)大

【參考答案】A

【命題意圖】本題考查學(xué)生對(duì)有機(jī)高分子材料、合金的性質(zhì)、電子式書寫的掌握情況。

【解題思路】玻璃纖維屬于無機(jī)非金屬材料，A錯(cuò)誤；鋼化玻璃是經(jīng)過特殊處理后的玻璃，它屬于硅酸鹽材料，因此原料為混合物，B正確；合金的硬度一般比各成分純金屬的大，熔點(diǎn)一般比各成分純金屬的要低，C正確；N2H4分子中，兩個(gè)氮原子共用一對(duì)電子，每個(gè)氮原子和兩個(gè)氫原子分別共用一對(duì)電子，電子式書寫正確，D正確。

【創(chuàng)新點(diǎn)分析】本題以神舟十三號(hào)的返回艙材料為題干，體現(xiàn)化學(xué)對(duì)人類科研發(fā)展的意義，考查相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。

【點(diǎn)評(píng)】本題材料新、素材新、考查角度新，知識(shí)點(diǎn)考查面比較廣。

民族意識(shí)是對(duì)于民族本身文化的認(rèn)可，是人們發(fā)自內(nèi)心對(duì)民族的熱愛。當(dāng)代大學(xué)生作為祖國(guó)的接班人，應(yīng)銘記歷史，梳理民族意識(shí)，以此推動(dòng)我國(guó)社會(huì)快速發(fā)展。將中國(guó)傳統(tǒng)文化融入到我國(guó)高校思想政治教育中能夠有效的提升大學(xué)生民族意識(shí)，能夠引導(dǎo)大學(xué)生正確認(rèn)識(shí)我國(guó)發(fā)展歷史，從而培養(yǎng)大學(xué)生樹立愛國(guó)主義信念及對(duì)民族文化認(rèn)可。

【作者單位 姓名】?jī)?nèi)蒙古烏蘭察布市北京八中烏蘭察布分校 李彩榮

4.我國(guó)提出力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo)?？茖W(xué)家在二氧化碳(CO2)捕獲和利用方面付出了大量的努力，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。下列敘述中不符合二氧化碳的捕獲和利用的是

( )

A.在高效穩(wěn)定的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑作用下，CO2與H2反應(yīng)得到選擇性達(dá)到78%的汽油餾分烴(C5-C11)

B.利用光伏發(fā)電的電能電解水產(chǎn)生氫氣，再用氫氣在催化條件下將二氧化碳還原成甲醇

C.利用化學(xué)催化劑將高濃度二氧化碳在高密度氫能作用下，還原成碳一(C1)化合物，然后再進(jìn)一步合成淀粉(Cn化合物)

D.汽車尾氣處理裝置使用催化劑等將CO和NO污染物轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無污染的氣體

【參考答案】D

【命題意圖】本題以“碳中和”和“碳達(dá)峰”為素材情境，考查CO2的捕獲和利用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生產(chǎn)、生活中化學(xué)知識(shí)應(yīng)用的辨析能力。

【解題思路】CO2與H2在催化劑作用下生成汽油餾分烴，屬于CO2的捕獲和利用，A項(xiàng)正確；CO2與H2在催化劑作用下生成甲醇，屬于CO2的捕獲和利用，B項(xiàng)正確；二氧化碳在高密度氫能作用下得到含碳化合物，進(jìn)而制備出淀粉，屬于CO2的捕獲和利用，C項(xiàng)正確；汽車尾氣中的CO和NO在催化劑作用下生成CO2和N2，屬于CO2的生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【創(chuàng)新點(diǎn)分析】題干以我國(guó)提出的“碳達(dá)峰”和“碳中和”的“雙碳”目標(biāo)為素材，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)家社會(huì)熱點(diǎn)。選項(xiàng)是以我國(guó)科學(xué)家的最新研究成果為素材設(shè)置，以考查學(xué)生在陌生情境下，抽出核心問題，識(shí)別出哪些屬于二氧化碳的捕獲和利用的能力。

【點(diǎn)評(píng)】本題中涉及的各種研究成果均體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要作用，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的學(xué)科核心素養(yǎng)。

【作者單位 姓名】河南省滎陽(yáng)市高級(jí)中學(xué) 靳思增

5.某同學(xué)為了探究鎂與NaHCO3溶液反應(yīng)的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)中所用鎂條相同，且經(jīng)過了打磨)，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測(cè)下列說法不正確的是

( )

A.鎂與水和鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，都是和溶液中的H+反應(yīng)

C.實(shí)驗(yàn)④中產(chǎn)生的沉淀可能是MgCO3

【參考答案】D

【命題意圖】本題考查學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)科核心素養(yǎng)和對(duì)比性實(shí)驗(yàn)的思考分析能力。

【創(chuàng)新點(diǎn)分析】1.題干材料來源于《化學(xué)教育》(2021年第42卷第23期：在“鎂與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)展核心素養(yǎng))，屬于試題情境素材創(chuàng)新；2.設(shè)問考查角度涉及對(duì)比實(shí)驗(yàn)的分析處理能力。

【點(diǎn)評(píng)】本題材料創(chuàng)新，設(shè)問創(chuàng)新。

【作者單位 姓名】湖北省恩施市第三高級(jí)中學(xué) 陳洪義、谷興龍、卓婭、林娟、鄧海喬

6.鐵是人體必須的微量元素，某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)菠菜中是否含有鐵元素，實(shí)驗(yàn)流程如圖，下列說法錯(cuò)誤的是

( )

已知：反應(yīng)③中20% HNO3對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物為NO。

A.上述流程中操作①②是過濾

B.溶液2加入HNO3后再滴入KSCN溶液無現(xiàn)象，說明菠菜中鐵元素可能不是以水溶性物質(zhì)存在

C.溶液3滴加KSCN溶液后變紅，說明菠菜中鐵元素一定是以三價(jià)鐵形式存在

【參考答案】C

【命題意圖】本題以流程圖的形式呈現(xiàn)檢驗(yàn)菠菜中是否含有鐵元素的實(shí)驗(yàn)過程，考查分離操作，基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和物質(zhì)性質(zhì)分析結(jié)論，依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行離子方程式正誤判斷。重點(diǎn)考查信息提取與分析能力，證據(jù)推理能力，實(shí)驗(yàn)探究能力。

【創(chuàng)新點(diǎn)分析】以教材中研究與實(shí)踐活動(dòng)主題為背景，檢驗(yàn)菠菜中是否含有鐵元素的實(shí)驗(yàn)為命題素材，密切聯(lián)系生活實(shí)際，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科價(jià)值。

【點(diǎn)評(píng)】本題創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)方式，以流程形式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，考查物質(zhì)分離操作、元素化合物性質(zhì)等主干知識(shí)。基于現(xiàn)象分析原理，判斷產(chǎn)物和離子方程式正誤。考查學(xué)生提取和分析信息能力，推理論證能力，實(shí)驗(yàn)探究能力。

【作者單位 姓名】河北衡水中學(xué) 王曉寧

7.氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)中的重要演示實(shí)驗(yàn)之一。某化學(xué)課外小組對(duì)氫氧化亞鐵的制備做了大量研究，對(duì)制備中產(chǎn)生的“綠色物質(zhì)”的成分進(jìn)行了探究。

Ⅰ.學(xué)習(xí)小組用如下裝置實(shí)驗(yàn)。配制NaOH溶液和FeSO4溶液所用蒸餾水均先煮沸再冷卻，F(xiàn)eSO4溶液中加入維生素C和稀硫酸。

實(shí)驗(yàn)一：

編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象方法1在注射器A中吸入4 mL 0.5 mol/L FeSO4溶液,通過注射器B緩慢推入1 mol/L NaOH溶液1 mL,得沉淀a灰白色沉淀(存在時(shí)間比方法2的長(zhǎng)),20 s后表面有少許灰綠色固體,一天后表面呈灰綠色,內(nèi)部仍為灰白色方法2在注射器A中吸入4 mL 1 mol/L NaOH溶液,通過注射器B緩慢推入0.5 mol/L FeSO4溶液1 mL,得沉淀b灰白色沉淀(存在時(shí)間很短),20 s后顏色加深至灰綠色,一天后內(nèi)外基本為灰綠色

(1)FeSO4溶液中加入維生素C，是因?yàn)榫S生素C具有______________________________。

(2)該小組同學(xué)查閱資料得知通過煮沸的方法無法除盡水中的氧氣。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，推測(cè)方法1中灰白色沉淀比方法2存在時(shí)間長(zhǎng)的原因_____________________________________、

____________________________。

Ⅱ.為進(jìn)一步探究沉淀成分，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)二：將實(shí)驗(yàn)一中所得灰白的沉淀迅速推出到濾紙上，

方法1得到的沉淀a快速轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色，無灰綠色物質(zhì)出現(xiàn)。

方法2得到的沉淀b，灰綠色保存了較長(zhǎng)時(shí)間，半小時(shí)后邊緣部分逐漸變?yōu)榧t褐色，15小時(shí)后全部轉(zhuǎn)化為紅褐色。

(3)依據(jù)上述現(xiàn)象，沉淀a為較純的________(寫化學(xué)式)。將沉淀a久置于反應(yīng)器中，固體變?yōu)樯罹G色，后將沉淀推出到濾紙上，沉淀緩慢變?yōu)楹稚腆w，用磁鐵檢測(cè)，產(chǎn)物中有少量物質(zhì)可被吸引。在反應(yīng)器中生成磁性物質(zhì)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________________________。

(4)取灰綠色的沉淀b洗滌干凈，加酸溶解，沉淀轉(zhuǎn)化為黃色溶液。將此黃色溶液滴入到KSCN溶液，溶液呈血紅色；滴入到酸性高錳酸鉀溶液，溶液紫紅色褪去；滴入到氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明沉淀中含有離子：_____________________________________。

Ⅲ.學(xué)習(xí)小組依據(jù)探究結(jié)果，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置。

實(shí)驗(yàn)三：打開右瓶上方空氣過濾器的氣閥，然后依次打開魯爾閥、推動(dòng)注射器，將左瓶中的FeSO4溶液壓入右瓶；當(dāng)右瓶中明顯有白色沉淀生成時(shí)，停止加液，依次關(guān)閉魯爾閥、關(guān)閉右瓶上方的空氣過濾器的氣閥、打開左瓶上方的空氣過濾器的氣閥。已知圖中閥門為單向閥。

(5)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開右瓶上方的空氣過濾器的氣閥作用是_____________________________________。采用氨水(NH3·H2O)代

替教材實(shí)驗(yàn)中的NaOH溶液目的是_____________________________________。

氨水中加入0.5 mol/L Na2SO3溶液的目的是_____________________________________________________(用離子方程式表示)。

【參考答案】(1)還原性

(2)方法1中NaOH不足量，堿性較弱；維生素C降低了方法1中過量FeSO4溶液中溶解氧的濃度

【命題意圖】本題考查學(xué)生在陌生實(shí)驗(yàn)情境下應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。

【創(chuàng)新點(diǎn)分析】材料取自知網(wǎng)上的兩篇文獻(xiàn)(楊曉東.氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)的再探究[J].化學(xué)教學(xué)，2015(02)：56-58；張宏艷.基于X射線衍射分析方法改進(jìn)氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)[J].化學(xué)教學(xué)，2021(05)：77-81)。文獻(xiàn)中對(duì)氫氧化亞鐵制備的條件、“綠色物質(zhì)”的成分、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)做了研究，很多問題突破了高中生的淺顯認(rèn)知，為陌生實(shí)驗(yàn)情境，考查學(xué)生在新情境中解決問題的能力。

【點(diǎn)評(píng)】考查角度：告知通過煮沸的方法無法除盡水中的氧氣，突破學(xué)生“傳統(tǒng)”認(rèn)知，另行找尋信息，依據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象推出結(jié)論。

考查陌生裝置：空氣過濾器的氣閥、魯爾閥的作用較為陌生，可以依據(jù)為達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩扇〉牟僮?，推知裝置的作用。

考查維度：不僅考查氫氧化亞鐵制備的必備知識(shí)，更考查關(guān)鍵能力，不僅僅是陌生實(shí)驗(yàn)材料情境，還有陌生反應(yīng)、陌生改進(jìn)裝置，對(duì)解決問題的能力提出挑戰(zhàn)。