对2016江苏高考化学第4题的商榷

更新时间:2024-02-16 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:5985 浏览:21060

摘 要 :通过电解溶有氯化铝的碱金属和碱土金属氯化物的电解质可以获得铝,所以,作者认为2013江苏高考化学第4题的D选项值得商榷.

关 键 词 :电解氯化铝;制备铝;严谨

文章编号:1008-0546(2013)10-0074-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

2013年江苏高考已落下帷幕,今年是江苏高考自主命题的第六个年头,今年的试卷体现了“宽基础、凸实验、厚生活、重能力”的特色,能够全面考察学生对化学学科的掌握情况.

高考试题集中体现了命题专家的智慧,历来是教师研究的热点.探究命题者的思维过程,不仅可以体会命题者的命题理念,更是我们指导学生复习备考中有的放矢的最佳途径.

高考题是命题专家们深思熟虑的“结晶”,但个别题目还是有待商榷.

一、问题的来源

2013年江苏高考化学试卷在选题素材上凸显了化学用途的多元化,涉及到生产和生活的许多层面.

例如(2013年江苏高考)4.下列有关物质性质的应用正确的是( )

A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂

B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸

C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气

D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝

高考试卷命题者提供的参为A.南京市学科带头人,金陵中学河西分校的陈廷俊老师对2013年江苏高考化学试题第四题的解析如下(摘自2013年6月10日《扬子晚报》):本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于《化学1》和《化学2》等课本内容.

A.源于《化学1》P99第8行原文.

B.源于《化学1》P76第9行原文.


C.源于《化学1》P87第3题及《化学1》P85第7行材料.

D.氯化铝从《选修3》电负性差值来看,它属于共价化合物,熔融情况下不导电,不能用于电解制铝.《化学2》P88-P89都介绍了工业上用电解熔融氧化铝的方法制铝.

二、问题的提出及思辨

对于本题的D选项,笔者存有异议.氯化铝是一种电解质,这点毋容置疑.氯化铝虽然是共价化合物,但是一定就不能电解制铝了吗?

2006年的全国高考曾经考过这样一个题目:将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )

A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.6∶3∶1 D.6∶3∶2

这个题目当时也引起了争议,因为题目表明可以电解AlCl3制得铝.究竟氯化铝能不能用于电解法制铝呢?怀着疑问,翻阅苏教版《化学1》,教材对于铝的制备只提及可通过电解氧化铝得到,但并没明确给出“不能通过电解氯化铝制备”这一结论.继续查阅资料,我了解到氯化铝电解法也是制铝的方法之一.

我们知道无法通过电解熔融HCl来制得Cl2,但电解HCl溶液就能制得Cl2.同理,把直流电流通入溶有氯化铝的碱金属和碱土金属氯化物电解质中,在电解槽阴极就能析出铝.1973年美国铝业公司的阿尔阔(Alcoa)分公司宣布研究出这种氯化铝电解制铝法.该公司于1976年在得克萨斯州建成一座年生产能力为1.5万吨铝的试验工厂.

冶炼的反应过程如下:

氯化铝电解法制铝主要由氯化铝制备和氯化铝电解两大过程组成(图1).

氯化铝制备主要发生反应:

氯化铝电解法制铝的电解质组成有两类.一类是纯氯化物组成的电解质体系,如NaCl-KCl-AICl3系或NaCl-KCl-LiCl- AlCl3系;另一类是氯化物与氟化物混合体系,如NaCl-CaCl2-CaF2- AlCl3系等.AlCl3的蒸气压很大,在453K温度左右即达到0.1MPa.为了减少AlCl3的挥发损失,一般采用主要由蒸气压较小的NaCl、KCl、CaCl2、CaF2等组成的电解质.

氯化铝电解Alcoa法的关键是采用双极性电极多室电解槽(图2).

这种电解槽的电极有阳极、阴极和诸多双极性电极,所有电极均由石墨制成.石墨电极几乎不消耗,不必象冰晶石一氧化铝熔盐电解那样要经常更换阳极,阳极、阴极和双极可密封在电解槽中,从而可使电解操作大为简化.

1886年,霍尔在氧化铝中添加了冰晶石,使氧化铝制备铝成为现实.若干年以后,“电解氯化铝来制铝”也成为一种“节能减排”的新生产工艺,其优点如下:

(1)可在较低温度下熔融电解;

(2)占地面积小,比电解Al2O3—Na3AlF6制铝节省电能约30%;

(3)不像电解Al2O3—Na3AlF6熔体阳极排放CO2;

(4)单槽产量高,可避免强磁场.

所以,从尊重科学事实的态度上来说,本题的D选项如此出法是有问题的.

三、问题的启示

(1)高考试题本身是重要的课程资源,是对学生实施的无声教育.我们常说知识存在阶段正确性,但是,我们更应该看到知识的更新性.所以,希望命题者在命题时能抱着更严谨的科学态度,更加注意试题的准确性,对于有争议的“点”能尽量回避.使高考试卷不仅能充分体现选拔性功能,更能在推动素质教育中发挥高考“指挥棒”的导向作用.

(2)现今的社会高速发展,科技进步日新月异.知识更新速度的加快,对我们教师的专业性也提出了更高的要求,这就需要我们不断提升和完善自己.另外,在对教材内容的把握中,应避免简单化和绝对化的毛病.王云生教授曾强调教材中对许多问题的分析或是采取合理的简化、纯化的方法,或是在特定条件下通过个案分析强调某种因素.所以,一些无视实际条件的反应规律,要学生记住并用于实际问题分析,难免要出错误.

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