化學(xué)說題比賽獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、高二化學(xué)組高二化學(xué)組季淑君季淑君2929（15分）利用分）利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。 利用如圖裝置電解制備利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和和LiCl溶液。溶液。B極區(qū)極區(qū) 電解液為電解液為 溶液（填化學(xué)式），陽極電極反應(yīng)式為溶液（填化學(xué)式），陽極電極反應(yīng)式為 ， 電解過程中電解過程中Li向向 電極遷移（填電極遷移（填“A”或或“B”）。）。利用鈷渣利用鈷渣含含Co(OH)Co(OH)3 3、F

2、e(OH)Fe(OH)3 3等等制備鈷氧化物工藝流程如下：制備鈷氧化物工藝流程如下：Co(OH)Co(OH)3 3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為溶解還原反應(yīng)的離子方程式為 。鐵渣中鐵元。鐵渣中鐵元素的化合價(jià)為素的化合價(jià)為 。在空氣中煅燒。在空氣中煅燒CoC2 2O O4 4生成鈷氧化物和生成鈷氧化物和CO2 2，測得，測得充分煅燒后固體質(zhì)量為充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41 g，CO2 2體積為體積為1.344 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化物的化學(xué)式為物的化學(xué)式為 。 題目選擇2015年山東高考理綜化學(xué)部分的29題，題目內(nèi)容較常規(guī)，題目本身的難度不大，難度系數(shù)是0.5，但是很多考生對

3、于化學(xué)元素相關(guān)的計(jì)算題經(jīng)常有“怵”感，得分不是很高，平均分是7.53分主要內(nèi)容一 命題立意及能力水平二 主要知識(shí)點(diǎn)三 試題講解四 指導(dǎo)學(xué)生解答五 拓展反思命題立意及能力水平考綱要求命題立意能力水平了解電解池的工作原理，能正確書寫電極反應(yīng)了解常見的氧化還原反應(yīng)，能正確書寫氧化還原反應(yīng)的離子方程式。根據(jù)物質(zhì)的量與微粒之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算考察學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力。并能將分析解決問題的過程和成果用正確的化學(xué)術(shù)語表達(dá)的能力圍繞化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中的應(yīng)用，以學(xué)生不熟悉鋰離子不熟悉鋰離子電池電極材料的電池電極材料的制備為背景制備為背景考察學(xué)生對電解池，氧化化學(xué)反應(yīng)基本原理的掌握情況

4、。既有基礎(chǔ)知識(shí)的考查，又有能力提升的考查。通過分析不熟悉的背景材料，獲取有用信息，通過學(xué)生作答的過程來推測其運(yùn)用學(xué)科知識(shí)分析問題、解決問題的思維過程和思維品質(zhì)，強(qiáng)調(diào)對強(qiáng)調(diào)對知識(shí)的應(yīng)用和知識(shí)的應(yīng)用和知識(shí)遷移知識(shí)遷移能力能力的考查的考查，和規(guī)，和規(guī)范作答能力的范作答能力的考查?？疾?。主要知識(shí)點(diǎn)(1)(1)兩極區(qū)電解質(zhì)溶液分別是兩極區(qū)電解質(zhì)溶液分別是LiOHLiOH和和LiClLiCl溶液，溶液，B極區(qū)電解質(zhì)極區(qū)電解質(zhì)溶液是溶液是LiOHLiOH，陽極電極反應(yīng)式陽極電極反應(yīng)式2Cl-2e-=Cl2Cl-2e-=Cl2 2 電解過程中電解過程中Li+ +向向 B B 電極遷移電極遷移（2）利用鈷渣）利

5、用鈷渣含含Co(OH)3 3、Fe(OH)3 3等等制備鈷氧化物的工藝流制備鈷氧化物的工藝流程如下：程如下：Co(OH)Co(OH)3 3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為溶解還原反應(yīng)的離子方程式為2Co(OH)3+4H+SO32-=2Co2+SO42-+5H2O鐵渣中鐵元素的化合價(jià)為鐵渣中鐵元素的化合價(jià)為 +3 +3 ，在空氣中煅燒在空氣中煅燒CoC2 2O O4 4生成鈷氧化物和生成鈷氧化物和CO2 2，測得充分煅燒后固，測得充分煅燒后固體質(zhì)量為體質(zhì)量為2.41g，CO2 2的體積為的體積為1.344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化物的化學(xué)式為物的化學(xué)式為CoCo3 3O O4 4氧

6、化還原反應(yīng)離子氧化還原反應(yīng)離子方程式的書寫方程式的書寫電解池的電解池的工作原理工作原理電解池電極的判斷，電解池電極的判斷，電極反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式書寫電解池電解池的的工作原工作原理理化學(xué)計(jì)算化學(xué)計(jì)算有關(guān)物質(zhì)的有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算量的計(jì)算化學(xué)式的推斷化學(xué)式的推斷試題講解(1)(1)兩極區(qū)電解質(zhì)溶液分別是兩極區(qū)電解質(zhì)溶液分別是LiOHLiOH和和LiClLiCl溶液，溶液，B極區(qū)電解質(zhì)極區(qū)電解質(zhì)溶液是溶液是LiOHLiOH，陽極電極反應(yīng)式陽極電極反應(yīng)式2Cl2Cl- -2e-=Cl-2e-=Cl2 2 電解過程中電解過程中Li+ +向向 B B 電極遷移電極遷移解析：（解析：（1 1）B B極區(qū)生產(chǎn)

7、極區(qū)生產(chǎn)H2 2，同時(shí)生成同時(shí)生成LiOH，則，則B極區(qū)極區(qū)電解液為電解液為LiOH溶液，溶液，B B極極是電解池的是電解池的陰極，陰極，；電極；電極A為陽為陽極，陽極區(qū)電解液為極，陽極區(qū)電解液為LiCl溶液，根據(jù)放電順序，陽極上溶液，根據(jù)放電順序，陽極上Cl- -失去電子，則陽極電極反應(yīng)式為：失去電子，則陽極電極反應(yīng)式為：2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2；在電在電解池中陽離子向陰極移動(dòng)解池中陽離子向陰極移動(dòng)，故電解過程中，故電解過程中Li+ +向向B電極遷移。電極遷移。 遷移電解飽和食遷移電解飽和食鹽水鹽水（2）利用鈷渣）利用鈷渣含含Co(OH)3 3、Fe(OH)3 3等等制

8、備鈷氧化物制備鈷氧化物的工藝流的工藝流程如下：程如下：Co(OH)Co(OH)3 3溶解還原反應(yīng)溶解還原反應(yīng)的離子方程式為的離子方程式為2Co(OH)3+4H+SO32-=2Co2+SO42-+5H2O鐵渣中鐵元素的化合價(jià)為鐵渣中鐵元素的化合價(jià)為 +3 +3 ，試題講解解析：解析：（2）離子方程式書寫可以）離子方程式書寫可以分兩步先氧化后還原分兩步先氧化后還原。在。在酸性條件下，酸性條件下，Co(OH)3首先與首先與H+反應(yīng)生成反應(yīng)生成Co3+，Co3+具有氧具有氧化性，把化性，把SO32-氧化為氧化為SO42-，配平可得離子方程式：，配平可得離子方程式：2Co(OH)3+4H+ SO32-=

9、2Co2+ SO42-+5H2O；鐵渣中鐵元素的化合價(jià)應(yīng)該為高價(jià)，為鐵渣中鐵元素的化合價(jià)應(yīng)該為高價(jià)，為+3價(jià)。價(jià)。試題講解在空氣中煅燒在空氣中煅燒CoC2 2O O4 4生成鈷氧化物和生成鈷氧化物和CO2 2，測得充分煅燒后固體質(zhì)量，測得充分煅燒后固體質(zhì)量為為2.41g，CO2 2的體積為的體積為1.344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化物的化學(xué)式（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化物的化學(xué)式為為CoCo3 3O O4 4解析：解析：方法（一）方法（一）n(COn(CO2 2)=1.344L)=1.344L22.4L/mol=0.06mol22.4L/mol=0.06mol，根據(jù)根據(jù)CoCCoC2 2O O4 4的

10、組成可知的組成可知CoCo元素物質(zhì)的量為元素物質(zhì)的量為0.03mol0.03mol，設(shè)鈷氧化物的化學(xué)式為設(shè)鈷氧化物的化學(xué)式為CoCox xO Oy y，根據(jù)，根據(jù)元素的質(zhì)量比元素的質(zhì)量比可得：可得：59x:16y=0.03mol59g/mol:(2.41g0.03mol59g/mol)，解得解得x:y=3:4，則鈷氧化物的化學(xué)式為，則鈷氧化物的化學(xué)式為Co3O4。 方法（二）方法（二） 鈷的氧化物中鈷的氧化物中n(COn(CO2 2)=1.344L)=1.344L22.4L/mol=0.06mol22.4L/mol=0.06mol，根據(jù)根據(jù)CoCCoC2 2O O4 4的組成可知的組成可知Co

11、Co元素物質(zhì)的量為元素物質(zhì)的量為0.03mol0.03moln(O)=（2.41g0.03mol）59g/mol=0.04n(Co):n(O)=3:4CoC2O4中鈷和碳的原子個(gè)數(shù)比是1：2一、解答實(shí)驗(yàn)題首先要仔細(xì)審題，首先要一、解答實(shí)驗(yàn)題首先要仔細(xì)審題，首先要弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)颗鍖?shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)流程的，對實(shí)驗(yàn)流程有一個(gè)整體的把握，。有一個(gè)整體的把握，。二、有實(shí)驗(yàn)裝置圖的實(shí)驗(yàn)題一定要二、有實(shí)驗(yàn)裝置圖的實(shí)驗(yàn)題一定要分析裝置圖，找到分析裝置圖，找到這個(gè)題的突破口這個(gè)題的突破口，如本題第一，如本題第一(1)(1)問問“B“B極有氫氣逸出極有氫氣逸出”二思考本題的原型，如本題第一問就是二思考本題的原型，如本

12、題第一問就是電解飽和食鹽電解飽和食鹽水知識(shí)的遷移運(yùn)用水知識(shí)的遷移運(yùn)用三、能夠從試題提供的新信息中，三、能夠從試題提供的新信息中，準(zhǔn)確地提取實(shí)質(zhì)性準(zhǔn)確地提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容如內(nèi)容如：CoCo3+3+具有氧化性，把具有氧化性，把SOSO3 32-2-氧化為氧化為SOSO4 42-2-最后正最后正確書寫離子方程式確書寫離子方程式四、化學(xué)計(jì)算是學(xué)生的一個(gè)短板，我們就要從學(xué)生一四、化學(xué)計(jì)算是學(xué)生的一個(gè)短板，我們就要從學(xué)生一開始學(xué)化學(xué)就養(yǎng)成開始學(xué)化學(xué)就養(yǎng)成規(guī)范解題的習(xí)慣，培養(yǎng)解題思路規(guī)范解題的習(xí)慣，培養(yǎng)解題思路。指導(dǎo)學(xué)生解答（2014新課標(biāo)新課標(biāo)27）(4) H3PO2也可用電滲析法制備。也可用電滲析法制備?！?/p>

13、四室電滲四室電滲析法析法”工作原理工作原理如圖如圖(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過過)： 寫出陽極的電極反應(yīng)式寫出陽極的電極反應(yīng)式 。 分析產(chǎn)品室可得到分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因的原因 。 早期采用早期采用“三室電滲析法三室電滲析法”制備制備H3PO2：將：將“四室電滲析法四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有有 雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是：雜質(zhì)。該雜質(zhì)

14、產(chǎn)生的原因是： 。遷移電解飽和遷移電解飽和食鹽水食鹽水 拓展與變式（2013山東高考理綜）（山東高考理綜）（3）右圖為）右圖為電解精煉銀電解精煉銀的示意的示意圖，圖， （填（填a或或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為 （4）為處理銀器表面的黑斑（）為處理銀器表面的黑斑（Ag2 2S S），將銀器置于鋁），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，AgAg2 2S S轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為AgAg，食鹽，食鹽水的作用為水的作用為 遷移電解精煉遷移電解精煉銅銅電

15、極判斷電極判斷 拓展與變式原電池的原電池的工作原理工作原理（2014山東理綜）山東理綜）30 0（1616分）離子液體是一種室溫熔融分）離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由鹽，為非水體系，由有機(jī)陽離子、有機(jī)陽離子、AlAl2 2ClCl7 7和和AlClAlCl4 4組成組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。（1 1）鋼制品應(yīng)接電源的）鋼制品應(yīng)接電源的 極，已知電鍍過程中不極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為反應(yīng)式為 。若改用。若改用AlClAlCl3

16、3水溶液作水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為電解液，則陰極產(chǎn)物為 。（2 2）為測定鍍層厚度，用）為測定鍍層厚度，用NaOHNaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍?nèi)芤喝芙怃撝破繁砻娴匿X鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為為 molmol。電極的判斷，電極的判斷，電極產(chǎn)物電極產(chǎn)物的判斷的判斷氧化還原反應(yīng)離子氧化還原反應(yīng)離子方程式的書寫電子方程式的書寫電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算轉(zhuǎn)移的計(jì)算 拓展與變式電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式的書寫，的書寫，（2015新課標(biāo)新課標(biāo)2）28、二氧化氯（二氧化氯（ClO2，黃綠色易溶于，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消

17、毒劑，答下列問題：水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，答下列問題：（1 1）工業(yè)上可用工業(yè)上可用KC1O3與與Na2SO3在在H2SO4存在下制得存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為 。（2）實(shí)驗(yàn)室用）實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、鹽酸、NaClO2( (亞亞氯酸鈉）為原氯酸鈉）為原料，通過以下過程制備料，通過以下過程制備ClO2：氧化還原氧化還原原理原理電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)為電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)為 。電解反應(yīng)電解反應(yīng)式書寫式書寫 拓展與變式反思與總結(jié)電化學(xué)是中學(xué)化學(xué)中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，在每年的電化學(xué)是中學(xué)化學(xué)中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，在每年的高考中都占有一定比重，所以掌握電化學(xué)命題的大高考中都占有一定比重，所以掌握電化學(xué)命題的大致方向?qū)?fù)習(xí)電化學(xué)應(yīng)該有重要的指導(dǎo)作用。致方向?qū)?fù)習(xí)電化學(xué)應(yīng)該有重要的指導(dǎo)作用。1 1）結(jié)合）結(jié)合新材料、新科技及環(huán)保理念新材料、新科技及環(huán)