1、高二化学组高二化学组季淑君季淑君2929（15分）利用分）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为，两电极区电解液分别为LiOH和和LiCl溶液。溶液。B极区极区 电解液为电解液为 溶液（填化学式），阳极电极反应式为溶液（填化学式），阳极电极反应式为 ，电解过程中电解过程中Li向向 电极迁移（填电极迁移（填“A”或或“B”）。）。利用钴渣利用钴渣含含Co(OH)Co(OH)3 3、Fe(
2、OH)Fe(OH)3 3等等制备钴氧化物工艺流程如下：制备钴氧化物工艺流程如下：Co(OH)Co(OH)3 3溶解还原反应的离子方程式为溶解还原反应的离子方程式为 。铁渣中铁元。铁渣中铁元素的化合价为素的化合价为 。在空气中煅烧。在空气中煅烧CoC2 2O O4 4生成钴氧化物和生成钴氧化物和CO2 2，测得，测得充分煅烧后固体质量为充分煅烧后固体质量为2.41 g，CO2 2体积为体积为1.344 L（标准状况），则钴氧化（标准状况），则钴氧化物的化学式为物的化学式为 。题目选择2015年山东高考理综化学部分的29题，题目内容较常规，题目本身的难度不大，难度系数是0.5，但是很多考生对于化学
3、元素相关的计算题经常有“怵”感，得分不是很高，平均分是7.53分主要内容一 命题立意及能力水平二 主要知识点三 试题讲解四 指导学生解答五 拓展反思命题立意及能力水平考纲要求命题立意能力水平了解电解池的工作原理，能正确书写电极反应了解常见的氧化还原反应，能正确书写氧化还原反应的离子方程式。根据物质的量与微粒之间的相互关系进行有关计算考察学生接受、吸收、整合化学信息的能力。并能将分析解决问题的过程和成果用正确的化学术语表达的能力围绕化学反应原理在科研和生产中的应用，以学生不熟悉锂离子不熟悉锂离子电池电极材料的电池电极材料的制备为背景制备为背景考察学生对电解池，氧化化学反应基本原理的掌握情况。既有
4、基础知识的考查，又有能力提升的考查。通过分析不熟悉的背景材料，获取有用信息，通过学生作答的过程来推测其运用学科知识分析问题、解决问题的思维过程和思维品质，强调对强调对知识的应用和知识的应用和知识迁移知识迁移能力能力的考查的考查，和规，和规范作答能力的范作答能力的考查。考查。主要知识点(1)(1)两极区电解质溶液分别是两极区电解质溶液分别是LiOHLiOH和和LiClLiCl溶液，溶液，B极区电解质极区电解质溶液是溶液是LiOHLiOH，阳极电极反应式阳极电极反应式2Cl-2e-=Cl2Cl-2e-=Cl2 2 电解过程中电解过程中Li+向向 B B 电极迁移电极迁移（2）利用钴渣）利用钴渣含含
5、Co(OH)3 3、Fe(OH)3 3等等制备钴氧化物的工艺流制备钴氧化物的工艺流程如下：程如下：Co(OH)Co(OH)3 3溶解还原反应的离子方程式为溶解还原反应的离子方程式为2Co(OH)3+4H+SO32-=2Co2+SO42-+5H2O铁渣中铁元素的化合价为铁渣中铁元素的化合价为 +3+3，在空气中煅烧在空气中煅烧CoC2 2O O4 4生成钴氧化物和生成钴氧化物和CO2 2，测得充分煅烧后固，测得充分煅烧后固体质量为体质量为2.41g，CO2 2的体积为的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化（标准状况），则钴氧化物的化学式为物的化学式为CoCo3 3O O4 4氧化还原反应离子
6、氧化还原反应离子方程式的书写方程式的书写电解池的电解池的工作原理工作原理电解池电极的判断，电解池电极的判断，电极反应式书写电极反应式书写电解池电解池的的工作原工作原理理化学计算化学计算有关物质的有关物质的量的计算量的计算化学式的推断化学式的推断试题讲解(1)(1)两极区电解质溶液分别是两极区电解质溶液分别是LiOHLiOH和和LiClLiCl溶液，溶液，B极区电解质极区电解质溶液是溶液是LiOHLiOH，阳极电极反应式阳极电极反应式2Cl2Cl-2e-=Cl-2e-=Cl2 2 电解过程中电解过程中Li+向向 B B 电极迁移电极迁移解析：（解析：（1 1）B B极区生产极区生产H2 2，同时
7、生成同时生成LiOH，则，则B极区极区电解液为电解液为LiOH溶液，溶液，B B极极是电解池的是电解池的阴极，阴极，；电极；电极A为阳为阳极，阳极区电解液为极，阳极区电解液为LiCl溶液，根据放电顺序，阳极上溶液，根据放电顺序，阳极上Cl-失去电子，则阳极电极反应式为：失去电子，则阳极电极反应式为：2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2；在电在电解池中阳离子向阴极移动解池中阳离子向阴极移动，故电解过程中，故电解过程中Li+向向B电极迁移。电极迁移。迁移电解饱和食迁移电解饱和食盐水盐水（2）利用钴渣）利用钴渣含含Co(OH)3 3、Fe(OH)3 3等等制备钴氧化物制备钴氧化物的工艺流的工艺流程
8、如下：程如下：Co(OH)Co(OH)3 3溶解还原反应溶解还原反应的离子方程式为的离子方程式为2Co(OH)3+4H+SO32-=2Co2+SO42-+5H2O铁渣中铁元素的化合价为铁渣中铁元素的化合价为 +3+3，试题讲解解析：解析：（2）离子方程式书写可以）离子方程式书写可以分两步先氧化后还原分两步先氧化后还原。在。在酸性条件下，酸性条件下，Co(OH)3首先与首先与H+反应生成反应生成Co3+，Co3+具有氧具有氧化性，把化性，把SO32-氧化为氧化为SO42-，配平可得离子方程式：，配平可得离子方程式：2Co(OH)3+4H+SO32-=2Co2+SO42-+5H2O；铁渣中铁元素的
9、化合价应该为高价，为铁渣中铁元素的化合价应该为高价，为+3价。价。试题讲解在空气中煅烧在空气中煅烧CoC2 2O O4 4生成钴氧化物和生成钴氧化物和CO2 2，测得充分煅烧后固体质量，测得充分煅烧后固体质量为为2.41g，CO2 2的体积为的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式（标准状况），则钴氧化物的化学式为为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，根据根据CoCCoC2 2O O4 4的组成可知的组成可知CoCo元素物质的量为元素物质
10、的量为0.03mol0.03mol，设钴氧化物的化学式为设钴氧化物的化学式为CoCox xO Oy y，根据，根据元素的质量比元素的质量比可得：可得：59x:16y=0.03mol59g/mol:(2.41g0.03mol59g/mol)，解得解得x:y=3:4，则钴氧化物的化学式为，则钴氧化物的化学式为Co3O4。方法（二）方法（二）钴的氧化物中钴的氧化物中n(COn(CO2 2)=1.344L)=1.344L22.4L/mol=0.06mol22.4L/mol=0.06mol，根据根据CoCCoC2 2O O4 4的组成可知的组成可知CoCo元素物质的量为元素物质的量为0.03mol0.0
11、3moln(O)=（2.41g0.03mol）59g/mol=0.04n(Co):n(O)=3:4CoC2O4中钴和碳的原子个数比是1：2一、解答实验题首先要仔细审题，首先要一、解答实验题首先要仔细审题，首先要弄清实验目弄清实验目的，对实验流程的，对实验流程有一个整体的把握，。有一个整体的把握，。二、有实验装置图的实验题一定要二、有实验装置图的实验题一定要分析装置图，找到分析装置图，找到这个题的突破口这个题的突破口，如本题第一，如本题第一(1)(1)问问“B“B极有氢气逸出极有氢气逸出”二思考本题的原型，如本题第一问就是二思考本题的原型，如本题第一问就是电解饱和食盐电解饱和食盐水知识的迁移运用
12、水知识的迁移运用三、能够从试题提供的新信息中，三、能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质性准确地提取实质性内容如内容如：CoCo3+3+具有氧化性，把具有氧化性，把SOSO3 32-2-氧化为氧化为SOSO4 42-2-最后正最后正确书写离子方程式确书写离子方程式四、化学计算是学生的一个短板，我们就要从学生一四、化学计算是学生的一个短板，我们就要从学生一开始学化学就养成开始学化学就养成规范解题的习惯，培养解题思路规范解题的习惯，培养解题思路。指导学生解答（2014新课标新课标27）(4)H3PO2也可用电渗析法制备。也可用电渗析法制备。“四室电渗四室电渗析法析法”工作原理工作原理如图如图(阳
13、膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过过)：写出阳极的电极反应式写出阳极的电极反应式 。分析产品室可得到分析产品室可得到H3PO2的原因的原因 。早期采用早期采用“三室电渗析法三室电渗析法”制备制备H3PO2：将：将“四室电渗析法四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有有 杂质。该杂质产生的原因是：杂质。该杂质产生的原因是：。迁移电解饱和迁移电解饱和食盐水食盐水 拓展与
14、变式（2013山东高考理综）（山东高考理综）（3）右图为）右图为电解精炼银电解精炼银的示意的示意图，图，（填（填a或或b）极为含有杂质的粗银，若）极为含有杂质的粗银，若b极有少极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为电极反应式为 （4）为处理银器表面的黑斑（）为处理银器表面的黑斑（Ag2 2S S），将银器置于铝），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，制容器里的食盐水中并与铝接触，AgAg2 2S S转化为转化为AgAg，食盐，食盐水的作用为水的作用为 迁移电解精炼迁移电解精炼铜铜电极判断电极判断 拓展与变式原电池的原电池的工作原理工作原理（20
15、14山东理综）山东理综）30 0（1616分）离子液体是一种室温熔融分）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由盐，为非水体系，由有机阳离子、有机阳离子、AlAl2 2ClCl7 7和和AlClAlCl4 4组成组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1 1）钢制品应接电源的）钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为反应式为 。若改用。若改用AlClAlCl3 3水溶液作水溶液作电解液，则阴极产物为电解液，则阴极产物为 。（
16、2 2）为测定镀层厚度，用）为测定镀层厚度，用NaOHNaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移层，当反应转移6 mol6 mol电子时，所得还原产物的物质的量电子时，所得还原产物的物质的量为为 molmol。电极的判断，电极的判断，电极产物电极产物的判断的判断氧化还原反应离子氧化还原反应离子方程式的书写电子方程式的书写电子转移的计算转移的计算 拓展与变式电极反应式电极反应式的书写，的书写，（2015新课标新课标2）28、二氧化氯（二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：（
17、1 1）工业上可用工业上可用KC1O3与与Na2SO3在在H2SO4存在下制得存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。（2）实验室用）实验室用NH4Cl、盐酸、盐酸、NaClO2(亚亚氯酸钠）为原氯酸钠）为原料，通过以下过程制备料，通过以下过程制备ClO2：氧化还原氧化还原原理原理电解时发生反应的化学为电解时发生反应的化学为 。电解反应电解反应式书写式书写 拓展与变式反思与总结电化学是中学化学中的一个重要知识点，在每年的电化学是中学化学中的一个重要知识点，在每年的高考中都占有一定比重，所以掌握电化学命题的大高考中都占有一定比重，所以掌握电化
18、学命题的大致方向对复习电化学应该有重要的指导作用。致方向对复习电化学应该有重要的指导作用。1 1）结合）结合新材料、新科技及环保理念新材料、新科技及环保理念进行命题，考查进行命题，考查学生分析问题解决问题的能力。学生分析问题解决问题的能力。（2)2)了解电化学在实际生产生活中的应用考查学生了解电化学在实际生产生活中的应用考查学生的知的知识迁移能力识迁移能力。(3(3）电化学和实验相结合，考查学生的）电化学和实验相结合，考查学生的创新能力和创新能力和数据处理能力数据处理能力（4）与其他部分知识点综合命题。如与氧化还原反应、元素周期表，化学平衡、有机化学等知识点结合命题。融会贯通、运用运用自如的水平，才能使高考化学得到高分。孙老师建议：说易错点。主要说清题目本身易错点，突破口，陷阱，区分点。
