以废电池为素材的一道原创试题

《以废电池为素材的一道原创试题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、以废电池为素材的一道原创试题杨宝林（江苏省宝应中学江苏宝应225800）题目废电池的随意丢弃，不仅带来环境问题，也造成资源浪费。某校化学兴趣小组利用废旧锌锰干电池的锌皮（含有少量的铁）制备ZnSO4·7H2O。他们查阅资料获得以下信息：①七水硫酸锌在40℃时会失水。②H2O2是绿色氧化剂。③有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见表1表1有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2+7.69.7Fe3+2.73.7Zn2+5.48.0实验步骤如下。请填空并完善第（4）步实验步骤。（

2、1）用水刷洗，其目的是。（2）取少量锌皮样品，加稀H2SO4溶解，过滤。加快锌皮溶解可以采取的方法，。（3）往滤液中加入H2O2溶液，发生反应的离子方程式为。滴加NaOH溶液调节pH=8，目的是。（4）。（请补全步骤）（5）再向滤液中滴加H2SO4使pH=2，将其转入蒸发皿中蒸发。蒸发时适宜采用的加热方法是。自然冷却后，过滤，将晶体放在两层滤纸间吸干，得产品。(6)若锌皮样品中Zn的质量为ag,产品为bg(假设产品纯度为100%),则七水硫酸锌的产率为。命题策略该题以废旧电池的回收处理为切入点，很好地把化学反应原

3、理中的影响化学反应速率的因素、溶液中的离子反应、氧化还原反应、元素化合物知识、化学实验中的基本操作、化学计算等有机结合起来，是一道以物质制备为载体的融合性实验题。试题打破知识块间的界限，强调学科内综合，着重考查学生阅读、获取、吸收、整合题给信息的能力，分析处理信息形成结论的能力，运用化学知识解决化学工艺问题的能力，对化学事实分析判断的能力。本题涉及的化学知识源于教材，但又不囿于教材，既是对课本知识的再现，又是对学生能力的提升。试题具有真实性，培养学生理论联系实际的科学态度。化学源于人们的生产生活，因此化学试题应具

4、有真实性。教给学生真实有用的化学知识是新课程的理念，回归化学的真实性取向是近几年高考试题命制所呈现的质态。废旧电池污染已经成为目前社会最为关注的环保焦点之一，但是如何处理这些“污染小炸弹”，是各地共同的难题，这些知识对于学生来说是耳熟能详，是身边的化学知识。该题取材于学生的生活常识，素材真实可信，引导学生联系社会实际，将所学知识融会贯通，真正做到理论联系实际，学以致用，较好地体现了考试的教育功能。试题具有研究性，培养学生科学探究能力。新的课程标准把研究性学习作为一种重要的学习方式，同时也是新课程的重要内容。开展研

5、究性学习，能培养学生的创新精神和实践能力，渗透科学思想、科学方法和科学精神，提高学生科学素养。本题素材为废旧电池的回收处理，废旧电池的随意丢弃带来的环境问题、资源浪费问题、如何回收处理以及回收处理涉及到经济效益问题等，所有这些问题都具有较强的现实意义，很值得中学生去开展课题研究。通过开展研究，引导学生更加关心生活中的化学现象、更加关注社会中的热点问题，运用所学的科学知识更好地为社会发展服务。解题思路本题素材的选用、问题的设置基于化学基础知识，但又不失灵活性，很好地体现新课程的理念和命题特点。从某种意义上来说，考生

6、在审题的过程中，只要大脑中迅速查找到课本中与之相关的化学基础知识，领会命题意图，适时迁移，就能很好地完成本题的解答。（1）废旧锌锰电池的锌皮表面有许多杂质，需要先除去，以获得锌皮。这一问显然考查学生日常生活知识，很贴近生活实际。（2）用稀H2SO4溶解锌皮，要加快溶解，应采取什么的方法。命题者的意图显然是考查考生对化学反应速率基本原理的深刻理解，根据影响化学反应速率的因素，便可很快地解答此问。（3）用稀硫酸溶解锌皮，过滤所得的滤液中有Zn2+、Fe2+及少量的Fe3+，要制备ZnSO4·7H2O，必须将溶液中的F

7、e2+及少量的Fe3+除去，根据题给信息，需先将溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，然后方可转化为相应的氢氧化物沉淀。H2O2是一种绿色氧化剂，能将Fe2+氧化为Fe3+，且不会引入新的杂质离子。分析氧化还原反应中元素化合价的变化情况，利用化合价升降总数相等、离子反应质量守恒及电荷守恒等，即可写出该反应的离子方程式。而滴加NaOH溶液来调节溶液pH=8，由信息③可知是使溶液中的Zn2+、Fe3+沉淀完全。（4）步骤（3）得到的沉淀为Fe(OH)3和Zn(OH)2混合物，需将两者分离，由信息③可知只要用稀H2SO4

8、溶解并调节溶液的pH为3.7～5.4，就可以将两者很好的分离，Fe3+还是以Fe(OH)3沉淀的形式留在溶液中，而Zn2+则形成可溶性的ZnSO4。（5）滤液在蒸发过程中Zn2+会发生水解反应，影响七水硫酸锌晶体的制备，因此滤液在蒸发前滴加硫酸以抑制Zn2+的水解反应。由于七水硫酸锌在40℃时会失水，需滤液在蒸发时需要控制加热的温度，所以采用水浴加热的方式。（6）此问命题