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【中图分类号】G633.55 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）11-0186-02
一、试题特点分析
1.考查依据
2013年新课标考试大纲中有以下要求：了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类；了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用；了解精细化工产品的生产特点及精细化工在社会发展中的作用。
2.考查的知识点
36题“化学与技术”模块试题紧扣绿色化学与可持续发展、环境保护等主题，围绕新课标考试大纲中的要求，依托两种锌锰电池的工作反应原理和区别以及回收利用废旧普通锌锰电池的工艺原理等内容，重点考查了学生正确运用化学用语和有关化学知识解释及解决生活与生产实际中化学问题的能力。具体考查了学生应用化学反应原理中的原电池工作原理、电解工作原理及其应用；化学实验中物质制备和分离的知识、晶体知识、以及绿色化学的观点、经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力。刻意考查了学生对陌生氧化还原方程式和特殊电极反应式书写的训练。
3.真题再现
36.[化学——选修2：化学与技术]（15）
锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图（a）所示。
回答下列问题：
（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：
Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH
①该电池中，负极材料主要是____，电解质的主要成分是____，正极发生的主要反应是____。
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是____。
（2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）。
①图（b）中产物的化学式分别为A____，B____。
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为____。
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是____。（填化学式）
4.问题设置及评价
本题共有两个大问题，每个大问题下设置了2—3个小问题。第一个大问题是基础知识的再现考查。分值为6分。第一小问首先通过观察判断电极材料和电解质主要成分，属最基础的识记知识，比较容易。接着要求写出正极主要反应，体现了对电极反应式书写技巧的能力测试。正确答案的种类有7种，因为生成物中的Zn（NH3）2Cl2学生非常陌生且不能正确分析其组成，这样就大大提高了能力要求，得分率很低。第二小问比较说明碱性锌锰电池的优点及其理由，一方面是课本现成文字的再现，鲁科版教材上的原话；另一方面也是考查学生运用绿色化学的观点、经济的视角来观察比较、分析解决实际生产中的问题的能力。标准答案虽然只列出了两种，但是合理的答案有16种之多。
中学化学中涉及到的化工生产知识渗透绿色化学的观点，具体体现在如下几个方面：（1）节省资源，提高原料转化率和利用率；（2）化工生产中尾气或废料的回收方法和处理装置以防止或减少环境污染；（3）化工生产体现了绿色化学内涵——设计新的化学反应条件，降低对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。在36题的问题设计和回答中都能体现。
第二个大问题是通过分析回收利用废旧普通锌锰电池的工艺流程图，一方面推断经分离提纯转化的四种物质的成分和化学式，渗透了物质制备和分离的实验知识以及氧化还原反应原理知识的考查；另一方面书写操作b中反应的离子方程式和电解K2MnO4溶液的阴极产物的判断。渗透了对陌生氧化还原反应方程式和特殊电极反应式的书写训练的考查。能力要求较高，问题难度较大，得分几率较低。
二、试题解析
（1）①【解析】：根据原电池工作原理，失电子的一极为负极，分析普通锌锰电池的电池反应可知，Zn失电子生成Zn（NH3）2Cl2 负极材料为Zn，电解质的主要成分为NH4Cl，正极的电极反应的书写，考虑到Zn（NH3）2Cl2的生成原理是ZnCl2结合了NH3所得产物，所以正极反应应该有NH3生成，那么NH4+参与了正极反应，正极反应的主要反应为MnO2+NH4++e-= MnOOH+ NH3。根据电极反应式的书写习惯和要求，电极反应式的其它合理答案还可以是：
1）2MnO2+2NH4++2e- = 2MnOOH+2NH3
2）MnO2 + NH4+ = MnOOH + NH3-e-
3）2MnO2 + 2NH4+ = 2MnOOH + 2NH3-2e-
②【解析】通过观察普通锌锰电池和碱性电池的构造图的不同以及电极反应原理的分析，可以比较得出两者之间的优劣，总结出碱性电池的优点和理由如下： 1）碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部；2）碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。
其它合理答案如下：1）大电流连续放电，理由是负极也由锌片改为锌粉反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高；2）单位时间所输出的电能多（或储电容量大），理由是电流大能够连续放电； 3）存储时间长（或带电时间长），理由是碱性电池不发生自放电；4）利用率高，理由是锌粉与氢氧化钾充分接触，反应完全；5）环保（或安全），理由是为碱性电池有金属外壳不易发生电解质的泄露；6）酸性电池长期使用会变软而碱性电池不会，理由是酸性电池外壳用锌制成，会参加反应，外壳回变软。
（2）①【解析】废旧电池经机械分离、水浸、过滤后能溶于水的只有NH4Cl 和Zn（NH3）2Cl2，加入稀盐酸后反应得NH4Cl和ZnCl2，再经过浓缩结晶、过滤得固体仍然是NH4Cl和ZnCl2，加热能变化再冷却的化合物B的只有NH4Cl分解得NH3和HCl，冷却后又结合成NH4Cl，所以化合物B为NH4Cl，那么化合物A就为ZnCl2。 ②【解析】熔块K2MnO4溶解后通入CO2，得到紫色溶液和黑褐色固体，根据常见化学物质的特点，符合紫色溶液的应该是KMnO4溶液，而黑褐色固体可能是C和MnO2 ，因为K2MnO4具有较强的氧化性，不能将CO2还原为C，所以黑褐色固体应该是MnO2，所以该反应是K2MnO4发生了自身氧化还原反应，产物为KMnO4和MnO2，又因为是碱性环境CO2反应得到CO32-。
反应的化学方程式为：
3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
离子方程式为：
3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+ 2CO32-
③【解析】电解K2MnO4溶液得到化合物D——KMnO4， MnO42- 失电子得到MnO4-，应该是阳极反应。阴极要得到电子，自然是H+ 得电子生成H2，按照电解原理属于放氢生碱的类型。所以阴极产物为H2和KOH，主要物质为H2 。
三、答题错误记录
在2013年宁夏理综的化学选考题中有3544名考生选择了36题——化学与技术，占全区理科考生的十分之一，比例较往年有所上升。原因是考查的知识点学生不感到陌生，属于主干知识中的一部分。虽然考试范围属于化学与技术，但是知识点的分布都在化学反应原理的电化学知识。而且一上手问题就很简单，要求填负极材料和电解质的主要成分。所以学生敢于下手去做。但是第二个大问题中涉及到陌生的K2MnO4、KMnO4和MnO2的相互转化，学生就不知所云，没了思路。丢分就很多。工艺流程主要是物质的制备和分离的实验过程，左半部不涉及复杂反应的结晶、过滤、浓缩、冷却等简单分离操作，属于基本实验操作的考查，学生还能上手去判，但是有很多考生很遗憾将ZnCl2和NH4Cl判反了。工艺流程的右半部分，涉及两个陌生的氧化还原反应，考查力度和能力要求马上提高了一个档次，学生就更难拿到分了。第一问简单第二问难，工艺流程左半部简单右半部难，增加了本题的区分度。
具体典型错误举例如下：
第一个大问题中的第一小问中，①化学式和名称书写错误：Zn写出Ze、Zm ；NH4Cl写出NH3Cl、NH4Cl2、HN4Cl等。氯化铵写出氯化氨、氧化铵、氧化氨、氨化铵、氨化氨等。②电极材料判断错误：Zn Mg、Zn Cu、Zn Fe、Zn MnO2、Zn KOH等等。③把正极主要反应式错答为反应类型。原因主要是题目本身命制有漏洞，没有把问题设置准确，出现歧义。如果改为“主要反应式是_____”，学生就不会误答。④电极反应式的书写正确合理答案有7种，与7种答案对应的错误主要是不配平、得失电子的“+”“-”写错；化学式写错：NH3+ 、NH3- 、NH4-。⑤Zn（NH3）2Cl2不知怎么改写以及NH4Cl没有拆成离子形式。
第一个大问题中的第二小问中，①写了一大堆优点，不写理由。②优点和理由不相符。③错别字：奈用、环报、完全、代电、污小、染染小、从电多等等。
第二个大问题中的第一小问中，①化学式书写错误：Zn2Cl2、ZnCl、ZnCl3、 Zn2Cl 、NH3Cl 、NH4Cl2、HN4Cl 等等。②判断完全错误 ；③把ZnCl2 和NH4Cl写反了。
第二个大问题中的第二小问中，①把离子方程式写成了化学方程式。②离子方程式不配平。③化学式写错。④完全错误。
四、教学建议
化学与技术这道选考题，并没有老师和学生们关注的工业制硫酸和硝酸、合成氨工业、侯氏制碱、海水的净化与元素的提取、自来水的净化、煤、石油和天然气等综合利用以及化肥、农药等在农业生产中的应用等热点知识的考查，而是选择了在平时教学中被老师和学生忽视和轻视的锌锰电池进行考查。在复习中老师和学生对锌锰电池的电极书写总是存在障碍，似曾相识但无法写全，好像知道但无法说清。在复习教学中提出以下建议：
（1）无机化工题已成为近几年理综高考的主要题型之一。在26题的无机元素化合物题和36题的化学与技术题中每年都有体现，师生要加以关注与研究。
（2）能否看懂工艺流程或生产流程图是关键，也是难点。教师要带领学生仔细研究，学会看流程图，寻找突破口，解决新问题。
（3）加强实验复习。物质的制备和分离实验是“化学与技术”这类题经常依托的基础，侯氏制碱、海水的净化与元素的提取、自来水的净化、煤、石油和天然气等综合利用以及化肥、农药等在农业生产中的应用等热点知识都有可能依托实验考查知识点。
（4）此类题实际考查的是学生应用化学反应规律、化学平衡原理、水解理论、热化学和电化学知识、物质制备和分离的知识、晶体知识、绿色化学的观点、经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力。
（5）重视书写陌生氧化还原方程式和特殊水解方程式以及电极反应式的训练。
（6）分门别类的进行专题训练，如水的处理、煤的加工、新材料的制备、金属冶炼、绿色工艺等有关专题。
一、试题特点分析
1.考查依据
2013年新课标考试大纲中有以下要求：了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类；了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用；了解精细化工产品的生产特点及精细化工在社会发展中的作用。
2.考查的知识点
36题“化学与技术”模块试题紧扣绿色化学与可持续发展、环境保护等主题，围绕新课标考试大纲中的要求，依托两种锌锰电池的工作反应原理和区别以及回收利用废旧普通锌锰电池的工艺原理等内容，重点考查了学生正确运用化学用语和有关化学知识解释及解决生活与生产实际中化学问题的能力。具体考查了学生应用化学反应原理中的原电池工作原理、电解工作原理及其应用；化学实验中物质制备和分离的知识、晶体知识、以及绿色化学的观点、经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力。刻意考查了学生对陌生氧化还原方程式和特殊电极反应式书写的训练。
3.真题再现
36.[化学——选修2：化学与技术]（15）
锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图（a）所示。
回答下列问题：
（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：
Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH
①该电池中，负极材料主要是____，电解质的主要成分是____，正极发生的主要反应是____。
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是____。
（2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）。
①图（b）中产物的化学式分别为A____，B____。
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为____。
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是____。（填化学式）
4.问题设置及评价
本题共有两个大问题，每个大问题下设置了2—3个小问题。第一个大问题是基础知识的再现考查。分值为6分。第一小问首先通过观察判断电极材料和电解质主要成分，属最基础的识记知识，比较容易。接着要求写出正极主要反应，体现了对电极反应式书写技巧的能力测试。正确答案的种类有7种，因为生成物中的Zn（NH3）2Cl2学生非常陌生且不能正确分析其组成，这样就大大提高了能力要求，得分率很低。第二小问比较说明碱性锌锰电池的优点及其理由，一方面是课本现成文字的再现，鲁科版教材上的原话；另一方面也是考查学生运用绿色化学的观点、经济的视角来观察比较、分析解决实际生产中的问题的能力。标准答案虽然只列出了两种，但是合理的答案有16种之多。
中学化学中涉及到的化工生产知识渗透绿色化学的观点，具体体现在如下几个方面：（1）节省资源，提高原料转化率和利用率；（2）化工生产中尾气或废料的回收方法和处理装置以防止或减少环境污染；（3）化工生产体现了绿色化学内涵——设计新的化学反应条件，降低对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。在36题的问题设计和回答中都能体现。
第二个大问题是通过分析回收利用废旧普通锌锰电池的工艺流程图，一方面推断经分离提纯转化的四种物质的成分和化学式，渗透了物质制备和分离的实验知识以及氧化还原反应原理知识的考查；另一方面书写操作b中反应的离子方程式和电解K2MnO4溶液的阴极产物的判断。渗透了对陌生氧化还原反应方程式和特殊电极反应式的书写训练的考查。能力要求较高，问题难度较大，得分几率较低。
二、试题解析
（1）①【解析】：根据原电池工作原理，失电子的一极为负极，分析普通锌锰电池的电池反应可知，Zn失电子生成Zn（NH3）2Cl2 负极材料为Zn，电解质的主要成分为NH4Cl，正极的电极反应的书写，考虑到Zn（NH3）2Cl2的生成原理是ZnCl2结合了NH3所得产物，所以正极反应应该有NH3生成，那么NH4+参与了正极反应，正极反应的主要反应为MnO2+NH4++e-= MnOOH+ NH3。根据电极反应式的书写习惯和要求，电极反应式的其它合理答案还可以是：
1）2MnO2+2NH4++2e- = 2MnOOH+2NH3
2）MnO2 + NH4+ = MnOOH + NH3-e-
3）2MnO2 + 2NH4+ = 2MnOOH + 2NH3-2e-
②【解析】通过观察普通锌锰电池和碱性电池的构造图的不同以及电极反应原理的分析，可以比较得出两者之间的优劣，总结出碱性电池的优点和理由如下： 1）碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部；2）碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。
其它合理答案如下：1）大电流连续放电，理由是负极也由锌片改为锌粉反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高；2）单位时间所输出的电能多（或储电容量大），理由是电流大能够连续放电； 3）存储时间长（或带电时间长），理由是碱性电池不发生自放电；4）利用率高，理由是锌粉与氢氧化钾充分接触，反应完全；5）环保（或安全），理由是为碱性电池有金属外壳不易发生电解质的泄露；6）酸性电池长期使用会变软而碱性电池不会，理由是酸性电池外壳用锌制成，会参加反应，外壳回变软。
（2）①【解析】废旧电池经机械分离、水浸、过滤后能溶于水的只有NH4Cl 和Zn（NH3）2Cl2，加入稀盐酸后反应得NH4Cl和ZnCl2，再经过浓缩结晶、过滤得固体仍然是NH4Cl和ZnCl2，加热能变化再冷却的化合物B的只有NH4Cl分解得NH3和HCl，冷却后又结合成NH4Cl，所以化合物B为NH4Cl，那么化合物A就为ZnCl2。 ②【解析】熔块K2MnO4溶解后通入CO2，得到紫色溶液和黑褐色固体，根据常见化学物质的特点，符合紫色溶液的应该是KMnO4溶液，而黑褐色固体可能是C和MnO2 ，因为K2MnO4具有较强的氧化性，不能将CO2还原为C，所以黑褐色固体应该是MnO2，所以该反应是K2MnO4发生了自身氧化还原反应，产物为KMnO4和MnO2，又因为是碱性环境CO2反应得到CO32-。
反应的化学方程式为：
3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
离子方程式为：
3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+ 2CO32-
③【解析】电解K2MnO4溶液得到化合物D——KMnO4， MnO42- 失电子得到MnO4-，应该是阳极反应。阴极要得到电子，自然是H+ 得电子生成H2，按照电解原理属于放氢生碱的类型。所以阴极产物为H2和KOH，主要物质为H2 。
三、答题错误记录
在2013年宁夏理综的化学选考题中有3544名考生选择了36题——化学与技术，占全区理科考生的十分之一，比例较往年有所上升。原因是考查的知识点学生不感到陌生，属于主干知识中的一部分。虽然考试范围属于化学与技术，但是知识点的分布都在化学反应原理的电化学知识。而且一上手问题就很简单，要求填负极材料和电解质的主要成分。所以学生敢于下手去做。但是第二个大问题中涉及到陌生的K2MnO4、KMnO4和MnO2的相互转化，学生就不知所云，没了思路。丢分就很多。工艺流程主要是物质的制备和分离的实验过程，左半部不涉及复杂反应的结晶、过滤、浓缩、冷却等简单分离操作，属于基本实验操作的考查，学生还能上手去判，但是有很多考生很遗憾将ZnCl2和NH4Cl判反了。工艺流程的右半部分，涉及两个陌生的氧化还原反应，考查力度和能力要求马上提高了一个档次，学生就更难拿到分了。第一问简单第二问难，工艺流程左半部简单右半部难，增加了本题的区分度。
具体典型错误举例如下：
第一个大问题中的第一小问中，①化学式和名称书写错误：Zn写出Ze、Zm ；NH4Cl写出NH3Cl、NH4Cl2、HN4Cl等。氯化铵写出氯化氨、氧化铵、氧化氨、氨化铵、氨化氨等。②电极材料判断错误：Zn Mg、Zn Cu、Zn Fe、Zn MnO2、Zn KOH等等。③把正极主要反应式错答为反应类型。原因主要是题目本身命制有漏洞，没有把问题设置准确，出现歧义。如果改为“主要反应式是_____”，学生就不会误答。④电极反应式的书写正确合理答案有7种，与7种答案对应的错误主要是不配平、得失电子的“+”“-”写错；化学式写错：NH3+ 、NH3- 、NH4-。⑤Zn（NH3）2Cl2不知怎么改写以及NH4Cl没有拆成离子形式。
第一个大问题中的第二小问中，①写了一大堆优点，不写理由。②优点和理由不相符。③错别字：奈用、环报、完全、代电、污小、染染小、从电多等等。
第二个大问题中的第一小问中，①化学式书写错误：Zn2Cl2、ZnCl、ZnCl3、 Zn2Cl 、NH3Cl 、NH4Cl2、HN4Cl 等等。②判断完全错误 ；③把ZnCl2 和NH4Cl写反了。
第二个大问题中的第二小问中，①把离子方程式写成了化学方程式。②离子方程式不配平。③化学式写错。④完全错误。
四、教学建议
化学与技术这道选考题，并没有老师和学生们关注的工业制硫酸和硝酸、合成氨工业、侯氏制碱、海水的净化与元素的提取、自来水的净化、煤、石油和天然气等综合利用以及化肥、农药等在农业生产中的应用等热点知识的考查，而是选择了在平时教学中被老师和学生忽视和轻视的锌锰电池进行考查。在复习中老师和学生对锌锰电池的电极书写总是存在障碍，似曾相识但无法写全，好像知道但无法说清。在复习教学中提出以下建议：
（1）无机化工题已成为近几年理综高考的主要题型之一。在26题的无机元素化合物题和36题的化学与技术题中每年都有体现，师生要加以关注与研究。
（2）能否看懂工艺流程或生产流程图是关键，也是难点。教师要带领学生仔细研究，学会看流程图，寻找突破口，解决新问题。
（3）加强实验复习。物质的制备和分离实验是“化学与技术”这类题经常依托的基础，侯氏制碱、海水的净化与元素的提取、自来水的净化、煤、石油和天然气等综合利用以及化肥、农药等在农业生产中的应用等热点知识都有可能依托实验考查知识点。
（4）此类题实际考查的是学生应用化学反应规律、化学平衡原理、水解理论、热化学和电化学知识、物质制备和分离的知识、晶体知识、绿色化学的观点、经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力。
（5）重视书写陌生氧化还原方程式和特殊水解方程式以及电极反应式的训练。
（6）分门别类的进行专题训练，如水的处理、煤的加工、新材料的制备、金属冶炼、绿色工艺等有关专题。