新高考導向下的新情境創新題
——第二屆命題征集活動優質創新試題選登

1.2022北京冬奧會中使用了很多高新材料，如冬奧會頒獎禮服內膽使用了第二代石墨烯發熱材料；速滑競賽服使用了高性能合成纖維和聚酯材料；火炬“飛揚”使用了新型碳纖維樹脂復合材料。下列有關材料的說法錯誤的是

( )

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”使用的新型碳纖維樹脂復合材料具有較高的耐火性

【參考答案】B

【命題意圖】本題以北京冬奧會相關知識為基礎，重點考查學生的化學與生活、化學與材料相關知識。

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

【創新點分析】本題的主要創新點在于題干材料設置，以我國2022北京冬奧會相關知識為材料，以北京冬奧會所用的高科技材料為考查點。

【點評】本題體現了新情境下與化學材料相關的知識的考查方式，緊跟時事，將化學與科技結合，與新高考命題趨勢相符合。

【作者單位 姓名】石家莊市第一中學 胡策策

2.下列關于材料的說法錯誤的是

( )

A.碳纖維是具有耐高溫、耐腐蝕性的混合物

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

C.超臨界二氧化碳制冷技術利用了二氧化碳的化學性質，有助于實現“碳達峰”和“碳中和”

D.冬奧會服裝的“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】本題利用冬奧會和嫦娥五號相關的材料和技術為素材考查化學與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；芳綸纖維是高強度、耐高溫和酸堿且重量輕、可塑性強的有機高分子，B正確；超臨界二氧化碳制冷技術利用二氧化碳的氣液臨界態，當汽化時吸收環境的熱量導致溫度降低，屬于物理性質，C錯誤；石墨烯、足球烯、金剛石和石墨互為同素異形體，D正確。

【創新點分析】前三個選項的題干材料設置比較新穎，考查的知識面比較廣。

【點評】本題涉及材料、環境保護等熱點問題，基礎性強，屬于高考常考題。

【作者單位 姓名】河北衡水中學 趙梅青

3.神舟十三號已凱旋，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合成樹脂復合而成，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.鈦合金的熔點較鈦單質低，硬度較鈦單質大

【參考答案】A

【命題意圖】本題考查學生對有機高分子材料、合金的性質、電子式書寫的掌握情況。

【解題思路】玻璃纖維屬于無機非金屬材料，A錯誤；鋼化玻璃是經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，熔點一般比各成分純金屬的要低，C正確；N2H4分子中，兩個氮原子共用一對電子，每個氮原子和兩個氫原子分別共用一對電子，電子式書寫正確，D正確。

【創新點分析】本題以神舟十三號的返回艙材料為題干，體現化學對人類科研發展的意義，考查相關的化學知識。

【點評】本題材料新、素材新、考查角度新，知識點考查面比較廣。

民族意識是對于民族本身文化的認可，是人們發自內心對民族的熱愛。當代大學生作為祖國的接班人，應銘記歷史，梳理民族意識，以此推動我國社會快速發展。將中國傳統文化融入到我國高校思想政治教育中能夠有效的提升大學生民族意識，能夠引導大學生正確認識我國發展歷史，從而培養大學生樹立愛國主義信念及對民族文化認可。

【作者單位 姓名】內蒙古烏蘭察布市北京八中烏蘭察布分校 李彩榮

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

( )

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

B.利用光伏發電的電能電解水產生氫氣，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污染物轉化為對環境無污染的氣體

【參考答案】D

【命題意圖】本題以“碳中和”和“碳達峰”為素材情境，考查CO2的捕獲和利用，培養學生對生產、生活中化學知識應用的辨析能力。

【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項正確；二氧化碳在高密度氫能作用下得到含碳化合物，進而制備出淀粉，屬于CO2的捕獲和利用，C項正確；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項錯誤。

【創新點分析】題干以我國提出的“碳達峰”和“碳中和”的“雙碳”目標為素材，引導學生關注國家社會熱點。選項是以我國科學家的最新研究成果為素材設置，以考查學生在陌生情境下，抽出核心問題，識別出哪些屬于二氧化碳的捕獲和利用的能力。

【點評】本題中涉及的各種研究成果均體現了化學知識對社會發展的重要作用，培養了學生科學態度與社會責任的學科核心素養。

【作者單位 姓名】河南省滎陽市高級中學 靳思增

5.某同學為了探究鎂與NaHCO3溶液反應的產物，設計了以下幾個實驗(實驗中所用鎂條相同，且經過了打磨)，請根據實驗結果，推測下列說法不正確的是

( )

A.鎂與水和鹽酸反應的實質，都是和溶液中的H+反應

C.實驗④中產生的沉淀可能是MgCO3

【參考答案】D

【命題意圖】本題考查學生科學探究與創新意識的學科核心素養和對比性實驗的思考分析能力。

【創新點分析】1.題干材料來源于《化學教育》(2021年第42卷第23期：在“鎂與碳酸氫鈉溶液反應”實驗探究中發展核心素養)，屬于試題情境素材創新；2.設問考查角度涉及對比實驗的分析處理能力。

【點評】本題材料創新，設問創新。

【作者單位 姓名】湖北省恩施市第三高級中學 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，某研究小組設計實驗檢驗菠菜中是否含有鐵元素，實驗流程如圖，下列說法錯誤的是

( )

已知：反應③中20% HNO3對應的產物為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溶液無現象，說明菠菜中鐵元素可能不是以水溶性物質存在

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檢驗菠菜中是否含有鐵元素的實驗過程，考查分離操作，基于實驗現象和物質性質分析結論，依據實驗現象進行離子方程式正誤判斷。重點考查信息提取與分析能力，證據推理能力，實驗探究能力。

【創新點分析】以教材中研究與實踐活動主題為背景，檢驗菠菜中是否含有鐵元素的實驗為命題素材，密切聯系生活實際，體現化學學科價值。

【點評】本題創新實驗的呈現方式，以流程形式呈現實驗過程，考查物質分離操作、元素化合物性質等主干知識。基于現象分析原理，判斷產物和離子方程式正誤?？疾閷W生提取和分析信息能力，推理論證能力，實驗探究能力。

【作者單位 姓名】河北衡水中學 王曉寧

7.氫氧化亞鐵的制備實驗是高中化學中的重要演示實驗之一。某化學課外小組對氫氧化亞鐵的制備做了大量研究，對制備中產生的“綠色物質”的成分進行了探究。

Ⅰ.學習小組用如下裝置實驗。配制NaOH溶液和FeSO4溶液所用蒸餾水均先煮沸再冷卻，FeSO4溶液中加入維生素C和稀硫酸。

實驗一：

編號實驗操作實驗現象方法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(存在時間比方法2的長),20 s后表面有少許灰綠色固體,一天后表面呈灰綠色,內部仍為灰白色方法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(存在時間很短),20 s后顏色加深至灰綠色,一天后內外基本為灰綠色

(1)FeSO4溶液中加入維生素C，是因為維生素C具有______________________________。

(2)該小組同學查閱資料得知通過煮沸的方法無法除盡水中的氧氣。依據上述實驗，推測方法1中灰白色沉淀比方法2存在時間長的原因_____________________________________、

____________________________。

Ⅱ.為進一步探究沉淀成分，繼續實驗。

實驗二：將實驗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快速轉變為紅褐色，無灰綠色物質出現。

方法2得到的沉淀b，灰綠色保存了較長時間，半小時后邊緣部分逐漸變為紅褐色，15小時后全部轉化為紅褐色。

(3)依據上述現象，沉淀a為較純的________(寫化學式)。將沉淀a久置于反應器中，固體變為深綠色，后將沉淀推出到濾紙上，沉淀緩慢變為褐色固體，用磁鐵檢測，產物中有少量物質可被吸引。在反應器中生成磁性物質發生的總化學反應方程式為_____________________________________。

(4)取灰綠色的沉淀b洗滌干凈，加酸溶解，沉淀轉化為黃色溶液。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，產生白色沉淀，證明沉淀中含有離子：_____________________________________。

Ⅲ.學習小組依據探究結果，設計如下實驗裝置。

實驗三：打開右瓶上方空氣過濾器的氣閥，然后依次打開魯爾閥、推動注射器，將左瓶中的FeSO4溶液壓入右瓶；當右瓶中明顯有白色沉淀生成時，停止加液，依次關閉魯爾閥、關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)實驗開始時，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

替教材實驗中的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】本題考查學生在陌生實驗情境下應用知識解決問題的能力。

【創新點分析】材料取自知網上的兩篇文獻(楊曉東.氫氧化亞鐵制備實驗的再探究[J].化學教學，2015(02)：56-58；張宏艷.基于X射線衍射分析方法改進氫氧化亞鐵制備實驗[J].化學教學，2021(05)：77-81)。文獻中對氫氧化亞鐵制備的條件、“綠色物質”的成分、實驗的改進做了研究，很多問題突破了高中生的淺顯認知，為陌生實驗情境，考查學生在新情境中解決問題的能力。

【點評】考查角度：告知通過煮沸的方法無法除盡水中的氧氣，突破學生“傳統”認知，另行找尋信息，依據實驗操作和現象推出結論。

考查陌生裝置：空氣過濾器的氣閥、魯爾閥的作用較為陌生，可以依據為達成實驗目的而采取的操作，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，更考查關鍵能力，不僅僅是陌生實驗材料情境，還有陌生反應、陌生改進裝置，對解決問題的能力提出挑戰。