1、高二化學組高二化學組季淑君季淑君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，兩電極區電解液分別為，兩電極區電解液分別為LiOH和和LiCl溶液。溶液。B極區極區 電解液為電解液為 溶液（填化學式），陽極電極反應式為溶液（填化學式），陽極電極反應式為 ， 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：C Co(OH)o(OH)3 3溶解還原反應的離子方程式為溶解還原反應的離子方程式為 。鐵渣中鐵元。鐵渣中鐵元素的化合價為素的化合價為 。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量為充分煅燒后固體質量為2.41 g，CO2 2體積為體積為1.344 L（標準狀況），則鈷氧化（標準狀況），則鈷氧化物的化學式為物的化學式為 。 題目選擇2015年山東高考理綜化學部分的29題，題目內容較常規，題目本身的難度不大，難度系數是0.5，但是很多考生

3、對于化學元素相關的計算題經常有“怵”感，得分不是很高，平均分是7.53分主要內容一 命題立意及能力水平二 主要知識點三 試題講解四 指導學生解答五 拓展反思命題立意及能力水平主要知識點(1)(1)兩極區電解質溶液分別是兩極區電解質溶液分別是LiOHLiOH和和LiClLiCl溶液溶液，B極區電解質極區電解質溶液是溶液是LiOHLiOH，陽極電極反應式陽極電極反應式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：

4、Co(OH)Co(OH)3 3溶解還原反應的離子方程式為溶解還原反應的離子方程式為2Co(OH)3+4H+SO32-=2Co2+SO42-+5H2O鐵渣中鐵元素的化合價為鐵渣中鐵元素的化合價為 +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量為體質量為2.41g，CO2 2的體積為的體積為1.344L（標準狀況），則鈷氧化（標準狀況），則鈷氧化物的化學式為物的化學式為CoCo3 3O O4 4氧化還原反應離子氧化還原反應離子方程方程式的書寫式的書寫電解池的電解池的工作原理工作原理電解池電解池電極電極的

5、判斷，的判斷，電極電極反應式書寫反應式書寫電解池電解池的的工作原工作原理理化學計算化學計算有關物質的有關物質的量的計算量的計算化學式的推斷化學式的推斷試題講解(1)(1)兩極區電解質溶液分別是兩極區電解質溶液分別是LiOHLiOH和和LiClLiCl溶液溶液，B極區電解質極區電解質溶液是溶液是LiOHLiOH，陽極電極反應式陽極電極反應式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極區生產極區生產H2 2，同時生成同時生成LiOH，則，則B極區極區電解液為電解液為LiOH溶液溶液，B B極極是電解

6、池的是電解池的陰極陰極，；電極；電極A為陽為陽極，陽極區電解液為極，陽極區電解液為LiCl溶液，根據放電順序，陽極上溶液，根據放電順序，陽極上Cl- -失去電子，則陽極電極反應式為：失去電子，則陽極電極反應式為：2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2；在電在電解池中陽離子向陰極移動解池中陽離子向陰極移動，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溶解還原反應溶解還原反應的離子

7、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為鐵渣中鐵元素的化合價為 +3 +3 ，試題講解解析：解析：（2）離子方程式書寫）離子方程式書寫可以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+反應生成反應生成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-=2Co2+ SO42-+5H2O；鐵渣中鐵元素的化合價應該為高價，為鐵渣中鐵元素的化合價應該為高價，為+3價。價。試

8、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量，測得充分煅燒后固體質量為為2.41g，CO2 2的體積為的體積為1.344L（標準狀況），則鈷氧化物的化學式（標準狀況），則鈷氧化物的化學式為為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，根據根據CoCCoC2 2O O4 4的組成可知的組成可知CoCo元素物質的量為元素物質的量為0.03mol0.03mol，設鈷氧化物的化學式為設鈷氧化物的

9、化學式為CoCox xO Oy y，根據，根據元素的質量比元素的質量比可得：可得：59x:16y=0.03mol59g/mol:(2.41g0.03mol59g/mol)，解得解得x:y=3:4，則鈷氧化物的化學式為，則鈷氧化物的化學式為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，根據根據CoCCoC2 2O O4 4的組成可知的組成可知CoCo元素物質的量為元素物質的量為0.03mol0.03moln(O)=（2.41g0.03mol）59g/mol=0

10、.04n(Co):n(O)=3:4CoC2O4中鈷和碳的原子個數比是1：2一、一、解答解答實驗題首先要仔細審題實驗題首先要仔細審題，首先要，首先要弄清實驗目弄清實驗目的，的，對對實驗流程實驗流程有一個整體的把握，。有一個整體的把握，。二、二、有實驗裝置圖的實驗題一定要有實驗裝置圖的實驗題一定要分析裝置圖分析裝置圖，找到找到這個題的突破口這個題的突破口，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”二二思考本題思考本題的原型的原型，如本題第一問就是，如本題第一問就是電解飽和食鹽電解飽和食鹽水水知識的遷移運用知識的遷移運用三、三、能夠從試題提供的新信息中，能夠從試題提供的

11、新信息中，準確地提取實質性準確地提取實質性內容如內容如：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、四、化學計算是學生的一個短板，我們就要從學生一化學計算是學生的一個短板，我們就要從學生一開始學化學就養成開始學化學就養成規范解題的習慣，培養解題思路規范解題的習慣，培養解題思路。指導學生解答（2014新課標新課標27）(4) H3PO2也可用電滲析法制備。也可用電滲析法制備。“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

12、離子通過過)： 寫出陽極的電極反應式寫出陽極的電極反應式 。 分析產品室可得到分析產品室可得到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，并撤去陽極室與產品稀溶液代替，并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有有 雜質。該雜質產生的原因是：雜質。該雜質產生的原因是： 。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

13、）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）極為含有雜質的粗銀，若）極為含有雜質的粗銀，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式為電極反應式為 （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轉化為轉化為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極判斷電極判斷 拓展與變式原電池原電池的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

14、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，由有機陽離子、有機陽離子、AlAl2 2ClCl7 7和和AlClAlCl4 4組成組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。（1 1）鋼制品應接電源的）鋼制品應接電源的 極，已知電鍍過程中不極，已知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為反應式為 。若改用。若改用AlClAlCl3 3水溶液作水溶液作電解液，則陰極產物為電解液，則陰極產物為 。（2 2）為測定鍍層厚度，用）為測定鍍層厚度，用NaOH

15、NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當反應轉移層，當反應轉移6 mol6 mol電子時，所得還原產物的物質的量電子時，所得還原產物的物質的量為為 molmol。電極的判斷，電極的判斷，電極產物電極產物的判斷的判斷氧化還原反應離子氧化還原反應離子方程方程式的書寫式的書寫電子電子轉移的計算轉移的計算 拓展與變式電極反應式電極反應式的書寫，的書寫，（2015新課標新課標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）工業上可用工業上可用KC1O3與與Na2SO3

16、在在H2SO4存在下制得存在下制得ClO2，該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為，該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為 。（2）實驗室用）實驗室用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發生反應的化學為電解時發生反應的化學為 。電解反應電解反應式書寫式書寫 拓展與變式反思與總結電化學是中學化學中的一個重要知識點，在每年的電化學是中學化學中的一個重要知識點，在每年的高考中都占有一定比重，所以掌握電化學命題的大高考中都占有一定比重，所以掌握電化學命題的大致方向對復習電化學應該有重要的指導作用致方向對復習電化學應該有重要的指導作用。1 1）結合）結合新材料、新科技及環保理念新材料、新科技及環保理念進行命題進行命題，考查，考查學