對2013 江蘇高考化學第4 題的商榷

楊 茵

（江蘇省木瀆高級中學 江蘇 蘇州 215101）

2013 年江蘇高考已落下帷幕，今年是江蘇高考自主命題的第六個年頭，今年的試卷體現(xiàn)了“寬基礎、凸實驗、厚生活、重能力”的特色，能夠全面考察學生對化學學科的掌握情況。

高考試題集中體現(xiàn)了命題專家的智慧，歷來是教師研究的熱點。 探究命題者的思維過程，不僅可以體會命題者的命題理念，更是我們指導學生復習備考中有的放矢的最佳途徑。

高考題是命題專家們深思熟慮的“結晶”，但個別題目還是有待商榷。

一、問題的來源

2013 年江蘇高考化學試卷在選題素材上凸顯了化學用途的多元化，涉及到生產和生活的許多層面。

例如（2013 年江蘇高考）4.下列有關物質性質的應用正確的是 （ ）

A．液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑

B．二氧化硅不與強酸反應，可用石英器皿盛放氫氟酸

C．生石灰能與水反應，可用來干燥氯氣

D．氯化鋁是一種電解質，可用于電解法制鋁

高考試卷命題者提供的參考答案為A。 南京市學科帶頭人， 金陵中學河西分校的陳廷俊老師對2013年江蘇高考化學試題第四題的解析如下（摘自2013年6 月10 日《揚子晚報》）：本題屬于元素及其化合物知識的考查范疇，這些內容都來源于《化學1》和《化學2》等課本內容。

A.源于《化學1》P99 第8 行原文。

B.源于《化學1》P76 第9 行原文。

C.源于《化學1》P87 第3 題及《化學1》P85 第7行材料。

D.氯化鋁從《選修3》電負性差值來看，它屬于共價化合物， 熔融情況下不導電， 不能用于電解制鋁?！痘瘜W2》P88－P89 都介紹了工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制鋁。

二、問題的提出及思辨

對于本題的D 選項，筆者存有異議。 氯化鋁是一種電解質，這點毋容置疑。 氯化鋁雖然是共價化合物，但是一定就不能電解制鋁了嗎？

2006 年的全國高考曾經考過這樣一個題目：將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質的量之比為 （ ）

A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．6∶3∶1 D．6∶3∶2

這個題目當時也引起了爭議， 因為題目表明可以電解AlCl3制得鋁。究竟氯化鋁能不能用于電解法制鋁呢？ 懷著疑問，翻閱蘇教版《化學1》，教材對于鋁的制備只提及可通過電解氧化鋁得到， 但并沒明確給出“不能通過電解氯化鋁制備”這一結論。 繼續(xù)查閱資料， 我了解到氯化鋁電解法也是制鋁的方法之一。

我們知道無法通過電解熔融HCl 來制得Cl2，但電解HCl 溶液就能制得Cl2。 同理，把直流電流通入溶有氯化鋁的堿金屬和堿土金屬氯化物電解質中，在電解槽陰極就能析出鋁。1973 年美國鋁業(yè)公司的阿爾闊（Alcoa）分公司宣布研究出這種氯化鋁電解制鋁法。 該公司于1976 年在得克薩斯州建成一座年生產能力為1．5 萬噸鋁的試驗工廠。

冶煉的反應過程如下：

氯化鋁電解法制鋁主要由氯化鋁制備和氯化鋁電解兩大過程組成（圖1）。

圖1 Alcoa 氧化鋁電解法制鋁設備連接原則流程

氯化鋁制備主要發(fā)生反應：

氯化鋁電解法制鋁的電解質組成有兩類。 一類是純氯化物組成的電解質體系，如NaCl-KCl-AICl3系或NaCl-KCl-LiCl- AlCl3系； 另一類是氯化物與氟化物混合體系，如NaCl-CaCl2-CaF2- AlCl3系等。 AlCl3的蒸氣壓很大，在453K 溫度左右即達到0.1MPa。 為了減少AlCl3的揮發(fā)損失， 一般采用主要由蒸氣壓較小的NaCl、KCl、CaCl2、CaF2等組成的電解質。

氯化鋁電解Alcoa 法的關鍵是采用雙極性電極多室電解槽（圖2）。

圖2 AlCl3 電解槽結構示意圖

這種電解槽的電極有陽極、陰極和諸多雙極性電極，所有電極均由石墨制成。 石墨電極幾乎不消耗，不必象冰晶石一氧化鋁熔鹽電解那樣要經常更換陽極，陽極、陰極和雙極可密封在電解槽中，從而可使電解操作大為簡化。

1886 年，霍爾在氧化鋁中添加了冰晶石，使氧化鋁制備鋁成為現(xiàn)實。 若干年以后，“電解氯化鋁來制鋁”也成為一種“節(jié)能減排”的新生產工藝，其優(yōu)點如下：

（1）可在較低溫度下熔融電解；

（2）占地面積小，比電解Al2O3—Na3AlF6制鋁節(jié)省電能約30%；

（3）不像電解Al2O3—Na3AlF6熔體陽極排放CO2；

（4）單槽產量高，可避免強磁場。

所以，從尊重科學事實的態(tài)度上來說，本題的D選項如此出法是有問題的。

三、問題的啟示

（1）高考試題本身是重要的課程資源，是對學生實施的無聲教育。 我們常說知識存在階段正確性，但是，我們更應該看到知識的更新性。 所以，希望命題者在命題時能抱著更嚴謹的科學態(tài)度，更加注意試題的準確性，對于有爭議的“點”能盡量回避。 使高考試卷不僅能充分體現(xiàn)選拔性功能，更能在推動素質教育中發(fā)揮高考“指揮棒”的導向作用。

（2）現(xiàn)今的社會高速發(fā)展，科技進步日新月異。 知識更新速度的加快，對我們教師的專業(yè)性也提出了更高的要求，這就需要我們不斷提升和完善自己。 另外，在對教材內容的把握中，應避免簡單化和絕對化的毛病。 王云生教授曾強調教材中對許多問題的分析或是采取合理的簡化、純化的方法，或是在特定條件下通過個案分析強調某種因素。 所以，一些無視實際條件的反應規(guī)律，要學生記住并用于實際問題分析，難免要出錯誤。