电化学高考命题的探究
电化学知识是历年来的命题重点,几乎每年每套化学试卷中都有所涉及,有时出现在选择题中,有时出现在非选择题中。在考查电化学基础知识的前提下,命题题材及角度出现新的变化特点,现主要以09年电化学试题为例说明。
一、关注燃料电池、手机电池等新型产品:
以燃料电池或手机电池为载体,既能体现化学的实用性,又能体现化学命题的时代性、新颖性,使试题在考查电化学知识的同时,又能较好地考查学生分析、灵活解答问题的能力,预测该种命题情景趋势将会继续。
例1、(09江苏) 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是( )
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+
C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下 CO2 22.4/6 L
评析:微生物燃料电池可以说是一种新型的环保电池,属于新技术、新产品系列。本题尽管考查的知识点仍是电极反应式书写、离子移动方向、简单计算等问题,但命题的情景却具有很强的科学气息。由于是微生物燃料电池,则不可能在高温下工作,所以A错误;放电过程中,H+从负极区向正极区迁移,结合O2-形成H2O ,所以C错误;消耗1mol氧气则转移4mole-,由C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+计算出:转移4mole-则生成1molCO2 ,即22.4L,所以D错误。正确答案为B。
除该题之外,还有09年的广东卷第14题、山东卷第29题、天津卷第10题、安徽卷第12题、四川卷第29题、浙江卷第12题等的命题背景都是电池问题,这就启示我们在平时的学习中除熟练掌握电化学池的类型判断、电极判断、电极反应式书写及离子移动、电子流向等基础知识外,还应关注我们日常生活中的新产品、新技术等知识,以减弱试题的陌生度,从而顺利解答该类问题。
二、继续关注氯碱工业知识
在当前日益重视海洋资源的研究及综合利用情势下,关于以海洋资源为背景或题材的试题应运而生。由于氯碱工业是海洋工业的主要组成部分,也是当前比较成熟的、广泛使用的技术,因而围绕氯碱工业及其相关知识就成为命题的必然。
例2、(09宁夏)请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。